UNIVERSIDAD DEL AZUAY
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA EN PRODUCCIÓN Y
OPERACIONES
Diseño de un sistema de flujo de núcleos hacia el proceso de
ensamblaje de pestañas para llantas radiales de camión en
Continental Tire Andina
Trabajo de grado previo a la obtención del título de
Ingeniero en Producción y Operaciones
Autor:
Diego Alfonso Rodríguez Siavichay
Director:
Pedro José Crespo Vintimilla
Cuenca Ecuador
2013
Rodríguez Siavichay ii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo de grado de forma muy especial y
afectuosa a mi familia, quienes siempre me mostraron su
incondicional apoyo y preocupación dándome la fuerza e
inspiración necesaria para avanzar paso a paso en el desarrollo,
no sólo de este trabajo de grado, sino de toda mi vida
estudiantil.
Dedico también esta tesis a todas aquellas personas, entre ellas
profesores y amigos, que intervinieron tanto en mi desarrollo
profesional como personal durante cada etapa de formación y
estudio, haciendo que cada día se vuelva una experiencia de
aprendizaje y aportando con su madurez para así forjar a un
profesional íntegro y de valores bien arraigados que pueda
aportar al cambio positivo en el país.
Diego
Rodríguez Siavichay iii
AGRADECIMIENTOS
Desde su inicio hasta su culminación, el desarrollo de esta tesis fue posible gracias al
apoyo de varias personas que expresaron su colaboración de forma permanente y
enriquecedora y a quienes me gustaría agradecer. Gracias al Ing. Pedro Crespo por su
constante participación y dedicación en la revisión capítulo a capítulo de este trabajo
y por la formación recibida a través de estos años universitarios.
Gracias a todos los compañeros y colaboradores de la empresa Continental Tire
Andina S.A por su contribución con ideas creativas y valiosas que sirvieron de base
para la generación de esta tesis. Y finalmente un gran agradecimiento a mi familia
por su preocupación y soporte incondicional.
Diego
Rodríguez Siavichay iv
Rodríguez Siavichay v
Rodríguez Siavichay vi
INDICE DE CONTENIDOS
Dedicatoria…….……..………………………………………………..……………..ii
Agradecimientos ........................................................................................................ iii
Resumen .. …………………………………………………………………………...iv
Abstract………………………………………………………………..........................v
Índice de contenidos .................................................................................................. vi
Índice de tablas…………………………………………………...…………..……...x
Índice de figuras………………………………………………………………..…...xi
Índice de Anexos……………………………………………………………….…..xiv
INTRODUCCIÓN...........................................................................................................................1
CAPÍTULO I: CONTINENTAL TIRE ANDINA S.A
1.1. La Empresa ................................................................................................ 2
1.1.1. Ubicación ...................................................................................... 3
1.1.2. Rumbo Estratégico ........................................................................ 4
1.1.3. Políticas, indicadores y objetivos de la organización .................... 4
1.1.4. Organigrama general ..................................................................... 4
1.1.5. Distribución de la Planta ............................................................... 5
1.2. Proceso de producción de llantas. ............................................................. 5
1.2.1. Proceso de mezclado ..................................................................... 7
1.2.2. Calandrado .................................................................................... 9
1.2.3. Extrusión ..................................................................................... 10
1.2.4. Cortado ........................................................................................ 10
1.2.5. Pestañas ....................................................................................... 11
1.2.6. Construcción................................................................................ 12
1.2.7. Vulcanización .............................................................................. 13
1.2.8. Acabado Final ............................................................................. 13
1.3. Productos... .............................................................................................. 14
1.4. Gestión de Recursos Humanos ................................................................ 14
1.5. Seguridad Industrial y Medio Ambiente ................................................. 16
1.5.1. Medio Ambiente .......................................................................... 16
Rodríguez Siavichay vii
1.5.2. Desechos sólidos y/o residuos sólidos: ....................................... 17
1.6. Política de Seguridad, Salud y Medio Ambiente de Continental ............ 18
1.7. Sistema de Producción. ........................................................................... 18
1.8. Gestión de Calidad .................................................................................. 18
CAPÍTULO II: LEAN MANUFACTURING
2.1. Generalidades. ......................................................................................... 20
2.2. Origen….... .............................................................................................. 21
2.3. Principios…. ............................................................................................ 22
2.3.1. Especificar Valor ......................................................................... 22
2.3.2. Identificar la Cadena de Valor ......................................... 22
2.3.3. Flujo ................................................................................. 23
2.3.4. Halar ................................................................................ 24
2.3.5. Perfección .................................................................................... 24
2.4. Beneficios de Lean Manufacturing ......................................................... 25
2.5. Herramientas Lean de interés .................................................................. 25
2.5.1. Kanban ........................................................................................ 25
2.5.1.1. Principios ...................................................................... 26
2.5.1.2. Método de Aplicación ........................................... 26
2.5.1.3. Beneficios ............................................................. 27
2.5.2. First in, first out “FIFO” .............................................................. 27
2.5.2.1. Principios ............................................................... 27
2.5.2.2. Método de aplicación ........................................... 28
2.5.2.3. Beneficios .............................................................. 28
2.5.3. Just in time .................................................................................. 29
2.5.3.1. Principios ............................................................... 29
2.5.3.2. Método de aplicación ............................................ 29
2.5.3.3. Beneficios .............................................................. 30
2.6. Conclusiones. .......................................................................................... 31
Rodríguez Siavichay viii
CAPÍTULO III: PROCESOS DE ELABORACIÓN DE NÚCLEOS Y
PESTAÑAS
3.1. Introducción ............................................................................................ 32
3.2. Pestañas (bead) ........................................................................................ 32
3.3. Núcleos………………………………………………………………….34
3.4. Diagrama de flujo del proceso de producción de pestañas ..................... 36
3.5. Capacidades ............................................................................................. 37
3.5.1. Takt time ..................................................................................... 38
3.5.2. Capacidad en Hexabead .............................................................. 41
3.5.3. Capacidad en Apex ...................................................................... 42
3.6. Análisis de la situación actual ................................................................. 42
3.6.1. Colchón de inventario ................................................................. 43
3.6.2. Defectos en calidad de núcleos. .................................................. 45
3.6.3. Layout Hexabead ......................................................................... 46
3.6.4. Observaciones en el sistema de almacenamiento de núcleos ...... 48
3.6.5. Árbol de problemas en la producción de núcleos ........................ 49
CAPÍTULO IV: SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE NÚCLEOS Y
PESTAÑAS.
4.1. Introducción. ........................................................................................... 50
4.2. Valor para el cliente interno .................................................................... 50
4.2.1. Takt time en Hexabead y Apex ................................................... 53
4.3. Análisis del sistema de almacenamiento de núcleos. .............................. 54
4.4. Dimensiones físicas en el área de almacenamiento de núcleos. ............. 59
4.5. Diseño de una estructura de flujo de núcleos y su ubicación en planta. . 60
4.5.1. Componentes y funcionamiento del Conveyor. .......................... 61
4.5.2. Diseño de Conveyor para flujo de núcleos. ................................. 65
4.5.3. Planos de Conveyor de flujo de núcleos. .................................... 69
Rodríguez Siavichay ix
CAPÍTULO V: HERRAMIENTAS LEAN EN EL FLUJO DE NÚCLEOS.
5.1. Introducción ............................................................................................ 70
5.2. FIFO………………………………………………………………..…….70
5.2.1. Método FIFO en el flujo de núcleos ............................................ 72
5.2.2. Fichas de identificación. .............................................................. 75
5.3. Kanban y Just-in-time en el flujo de núcleos. ......................................... 78
5.3.1. Método Kanban en núcleos: ........................................................ 79
5.3.2. Just-in-time .................................................................................. 83
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………..…………85
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………….…………......89
ANEXOS…………………………………………………………….…………….….91
Rodríguez Siavichay x
ÍNDI CE DE TABLAS
Tabla 1.1 Materia Prima ............................................................................................... 7
Tabla 3.2 Capacidad Hexabead. ................................................................................. 41
Tabla 3.3 Capacidad Apex. ........................................................................................ 42
Tabla 3.4 Colchón de Inventario Pestañas. ................................................................ 44
Tabla 3.5 Demanda vs Capacidad de Hexabead. ....................................................... 44
Rodríguez Siavichay xi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 Continental Tire Andina S.A. ..................................................................... 3
Figura 1.2 Organigrama General.................................................................................. 4
Figura 1.3 Campos Industriales.................................................................................... 5
Figura 1.4 Composición Porcentual del neumático ..................................................... 6
Figura 1.5 Ingreso de la materia prima en los molinos mezcladores. .......................... 8
Figura 1.6 Molino. ....................................................................................................... 8
Figura 1.7 Calandria. .................................................................................................... 9
Figura 1.8 Proceso de Calandrado. .............................................................................. 9
Figura 1.9 Tubera Doble - Producción de rodamientos. ............................................ 10
Figura 1.10 Recubrimiento de alambre con caucho. .................................................. 11
Figura 1.11 Rollos de breaker de acero. ..................................................................... 11
Figura 1.12 Engomado de cables de acero. ................................................................ 12
Figura 1.13 Pestañas. ................................................................................................. 12
Figura 1.14 Construcción de llantas. .......................................................................... 12
Figura 1.15 Proceso de vulcanización. ....................................................................... 13
Figura 1.16 Máquina T.U.G ensayos de uniformidad y geometría de llantas. .......... 14
Figura 1.17 Mapa de proceso de recursos humanos: selección y formación ............. 15
Figura 1.18 Ejemplo de Procedimiento de Seguridad para ayudante de Mixer. ........ 16
Figura 1.19 Tipos de desechos. .................................................................................. 17
Figura 1.20 Desechos biodegradables. ....................................................................... 17
Figura 1.21 Carta de control individual. .................................................................... 19
Figura 2.1 Rack de almacenamiento FIFO ................................................................ 28
Figura 3.1 Sección Transversal de un neumático....................................................... 32
Figura 3.2 Componentes de una pestaña. ................................................................... 33
Figura 3.3 Pestañas terminadas. ................................................................................. 33
Figura 3.4 Núcleo terminado...................................................................................... 34
Figura 3.5 Carrete armado.......................................................................................... 34
Figura 3.7 Tambor de conformación de núcleos. ....................................................... 35
Figura 3.8 Diagrama de flujo de proceso de pestañas. ............................................... 36
Figura 3.9 Requerimientos de producción definidos por ventas. ............................... 37
Figura 3.10 Tiempo de caducidad. ............................................................................. 45
Figura 3.11 Obsolescencia en núcleos. ...................................................................... 46
Figura 3.12 Pérdida de adhesión del alambre engomado. .......................................... 46
Rodríguez Siavichay xii
Figura 3.13 Layout Hexabead. ................................................................................... 46
Figura 3.14 Movimiento del operador. ...................................................................... 47
Figura 3.15 Rack de almacenamiento de núcleos. ..................................................... 47
Figura 3.16 Núcleos no utilizados en el rack. ............................................................ 48
Figura 3.17 Árbol de problemas en el proceso de producción de núcleos. ................ 49
Figura 4.1 Capacidad Apex. ....................................................................................... 52
Figura 4.2 Capacidad Hexabead. ............................................................................... 52
Figura 4.3 Rollos de alambre cargados en carretes. ................................................... 53
Figura 4.4 Layout área de almacenamiento de núcleos producidos en Hexabead. .... 54
Figura 4.5 Operador calibrando el sistema de extracción de núcleos. ....................... 54
Figura 4.6 Núcleos almacenados en estructura de cuatro brazos móviles. ................ 55
Figura 4.7 Movimientos realizados por el operador para almacenar núcleos en los
racks. .......................................................................................................................... 55
Figura 4.8 Rack de almacenamiento de núcleos. ....................................................... 56
Figura 4.9 Vista frontal racks de almacenamiento de núcleos. .................................. 57
Figura 4.10 Núcleos SCRAP por obsolescencia. ....................................................... 57
Figura 4.11 Altura del pin superior de almacenamiento. ........................................... 58
Figura 4.12 Plano del Área de almacenamiento de núcleos....................................... 59
Figura 4.13 Delimitación de espacio a utilizar para el diseño. .................................. 60
Figura 4.14 Conveyor para el flujo de ruedas en industria automotriz. ..................... 61
Figura 4.15 Componentes del drive. .......................................................................... 62
Figura 4.16 Cadena de transmisión. ........................................................................... 62
Figura 4.17 Dientes de transmisión del drive............................................................. 63
Figura 4.18 Sujeción de la cadena principal al drive. ................................................ 63
Figura 4.19 Pista y cadena principal. ......................................................................... 63
Figura 4.20 Pista. ....................................................................................................... 64
Figura 4.21 Unidades de control de velocidad y movimiento. .................................. 64
Figura 4.22 Diseño en planta de Conveyor de núcleos. ............................................. 65
Figura 4.23 Eje móvil y conveyor. ............................................................................. 66
Figura 4.24 Diseño de Conveyor para flujo de núcleos en planta. ............................ 66
Figura 4.25 Diferencias en espacio físico - movimientos del operador para almacenar
núcleos........................................................................................................................ 67
Figura 4.26 Conveyor de flujo de núcleos ................................................................. 68
Figura 4.27 Vista en 3D Conveyor de flujo de núcleos ........................................... 698
Figura 4.28 Elevaciones ........................................................................................... 689
Figura 5.1 Vista posterior del diseño Eje móvil – Conveyor. .................................... 71
Rodríguez Siavichay xiii
Figura 5.2 Movimiento de pines del conveyor. ......................................................... 71
Figura 5.3 Unidades de control. ................................................................................. 72
Figura 5.4 Ubicación de unidades de control del conveyor para operadores de Apex y
Hexabead. ................................................................................................................... 72
Figura 5.5 Caducidad del producto. ........................................................................... 73
Figura 5.6 Núcleos obsoletos. .................................................................................... 73
Figura 5.7 Método de almacenamiento de núcleos. ................................................... 74
Figura 5.8 Eje móvil. .................................................................................................. 74
Figura 5.9 Identificación de pines de almacenamiento. ............................................. 75
Figura 5.10 Numerado Pin de almacenamiento con ficha. ........................................ 75
Figura 5.11 Número de pines en el conveyor. ........................................................... 76
Figura 5.12 Movimiento del operador de Apex para llevar núcleos hacia su área. ... 77
Figura 5.13 Colocación de fichas en el tablero FIFO. ............................................... 78
Figura 5.14 Determinación de producción al inicio del turno. .................................. 80
Figura 5.15 Fichas para FIFO Hexabead - Apex. ..................................................... 81
Figura 5.16 Tablero Kanban Hexabead. .................................................................... 81
Figura 5.17 Tablero Kanban. ..................................................................................... 82
Figura 5.18 Producción según Kanban. ..................................................................... 83
Rodríguez Siavichay xiv
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo A-1. Estructura de flujo: Elevación frontal y lateral. ..................................... 91
Anexo A-2. Estado actual de Planta .......................................................................... 92
Anexo A-3. Diseño de estructura de flujo en planta. ................................................. 93
Anexo A-4. Diseño de estructura de flujo: Vista lateral y frontal. ............................ 94
Anexo A-5. Vistas en 3D: Diseño de estructura de flujo de núcleos. ........................ 95
Rodríguez Siavichay 1
Rodríguez Siavichay Diego Alfonso
Trabajo de graduación
Pedro José Crespo Vintimilla
Noviembre 2013
“DISEÑO DE SISTEMA DE FLUJO DE NÚCLEOS HACIA EL PROCESO
DE ENSAMBLAJE DE PESTAÑAS PARA LLANTAS RADIALES DE
CAMIÓN EN CONTINENTAL TIRE ANDINA”
INTRODUCCIÓN
El siguiente trabajo se enfoca en optimizar el sistema de almacenamiento y flujo de
núcleos hacia el cliente interno manejado actualmente en la planta de producción de
neumáticos “Continental Tire Andina S.A” para así reducir desperdicios y potenciar
las actividades que generan valor; para esto se proponen bases de conocimientos y
métodos correspondientes a la filosofía Lean Manufacturing. Esta optimización
involucra el diseño de una nueva estructura de almacenamiento que reemplaza a la
actual y cuya característica principal es la de añadir dinámica al sistema para un flujo
continuo de producto.
Antes de diseñar esta estructura se analizarán las necesidades de producción y
calidad del cliente interno del proceso de núcleos para así contar con una visión clara
de lo que se quiere lograr. Como paso final, se definirán los métodos Kanban y First
in, first out para la producción y almacenamiento de núcleos, ambos sustentados en
Lean Manufacturing.
Rodríguez Siavichay 2
CAPÍTULO I
CONTINENTAL TIRE ANDINA S.A
1.1. La Empresa
Continental Tire Andina es una empresa especializada en el diseño, producción y
comercialización de diversos tipos de llantas, tanto para vehículos livianos como de
transporte pesado. Continental cuenta con la única planta de producción de llantas
en el Ecuador, misma que está ubicada en la ciudad de Cuenca. Ésta institución se ha
convertido en una de las empresas de mayor inversión y crecimiento de la ciudad y
del país, además de constituirse en fuente de empleo para más de mil empleados y
trabajadores.
Al hablar de la historia de la empresa, ésta inicia hace cincuenta y un años con
capital netamente nacional, luego amplía su infraestructura con la presencia
internacional de General Tire de Estados Unidos y, finalmente, da un enorme salto
involucrándose con el grupo Continental Tire de Alemania. Esta compañía representa
a toda la región andina la cual está conformada por Ecuador, Colombia, Chile,
Venezuela, Perú y Bolivia. Su área comercial se encuentra en la ciudad de Quito
(Ecuador) y la fábrica en la ciudad de Cuenca. Continental Tire Andina S.A. cuenta
actualmente con clientes de equipo original en Ecuador y Colombia.
Cabe acotar que el término Equipo Original es utilizado para hacer referencia a las
llantas que irán a las ensambladoras de vehículos, es por esto que estos neumáticos
pasan por los filtros más rigurosos de control de calidad, se consideran llantas de
clase Premium. Estos clientes de equipo original son principalmente grandes
ensambladores de vehículos y distribuidores en los países de: Ecuador, Colombia,
Perú, Venezuela y Bolivia.
Rodríguez Siavichay 3
Entre los clientes de Equipo Original con los que cuenta están: General Motors
Ecuador, General Motors Colombia, AYMESA (Quito) y MARESA (Quito).
Además de las llantas de “Equipo Original” tenemos también las llantas de
“Reposición” que son aquellas que pasan por filtros menos exigentes de control de
calidad, y son llantas que irán hacia las distribuidoras. Entre los clientes del mercado
de reposición están: Moya Baca Tires, Tecnillanta S.A., Importadora Andina,
Tecniguay, Tecfaroni, Frenoseguro, Tedasa, Motricentro Eljuri entre otros.
La empresa para suplir sus necesidades de materias primas y buscando calidad,
oportunidad en entrega, cantidad y precio, elige sus proveedores que son aprobados
por la casa matriz. Los puestos de trabajo directo generados por la compañía, a
diciembre de 2012, son de: 851 obreros en planta y 309 empleados de oficinas; en
suma un total de 1160 puestos de trabajo.
1.1.1. Ubicación
La planta productiva de Continental se encuentra ubicada en la ciudad de Cuenca,
Ecuador. Su dirección es: Panamericana norte km 2,8; en el sector del parque
industrial de la ciudad. Continental se constituye como la única empresa de
producción de neumáticos en funcionamiento dentro del territorio nacional.
1Figura 1.1: Continental Tire Andina S.A
Fuente: www.googleearth.com, acceso: 12 de enero de 2013
Rodríguez Siavichay 4
1.1.2. Rumbo Estratégico
Misión: Trabajar en equipo con entusiasmo y compromiso.
Visión: Ser la compañía modelo en Latinoamérica en manufactura y
comercialización de productos automotrices.
Valores: Respeto, Ética, Responsabilidad, Disciplina.
1.1.3. Políticas, indicadores y objetivos de la organización
Producir y comercializar neumáticos con tecnología innovadora y niveles de
calidad que superen las exigencias de nuestros clientes.
Cuidar la seguridad y salud de los colaboradores y promover un medio ambiente
sostenible.
Ofrecer un ambiente de trabajo, donde el aprendizaje, el mejoramiento continuo y
la optimización de los recursos son nuestra forma de vida.
Cumplir con los requisitos, legales y reglamentarios aplicables a nuestros
procesos y productos.
1.1.4. Organigrama general
2Figura 1.2: Organigrama General
Fuente: Departamento de Recursos Humanos de Continental Tire Andina, acceso: 10 Enero 2013
Rodríguez Siavichay 5
1.1.5. Distribución de la Planta
Las instalaciones de la planta abarcan una extensión de 40300 metros cuadrados; sin
embargo, debido al constante incremento de la demanda de llantas en el mercado se
proyecta ampliar la infraestructura de la fábrica en los próximos años. La planta está
distribuida según áreas de producción; es así que en la empresa existen distintos tipos
de departamentos en cada uno de los cuales se realizan diferentes procesos; por
ejemplo: el departamento de preparación de materiales es el encargado de proveer las
distintas partes del neumático al departamento de construcción de llantas, el cual es
el encargado de ensamblar o armar la llanta teniendo ya las diferentes partes.
1.2. Proceso de producción de llantas
Cada parte integrante de un neumático ha sido elaborada a partir de una materia
prima específica, estas materias primas se derivan de otras industrias, es así que el
proceso industrial de producción de llantas involucra la participación de cuatro
industrias. Estas industrias son:
Figura 1.3: Campos Industriales 3
Rodríguez Siavichay 6
4 Figura 1.4: Composición Porcentual del neumático
Fuente: Departamento de Industrialización del producto de Continental Tire Andina, acceso: 12 enero
de 2013
1. Caucho natural 29,7 %
2. Caucho sintético 4,7 %
3. Caucho butílico 3,7%
4. Productos químicos 38,2%
5. Alambre de acero 6,0%
6. Telas de nylon 0,6%
7. Lonas de acero 17,1%
La producción de un neumático abarca el desarrollo de múltiples procesos internos
que son los encargados de transformar la materia prima en las distintas partes que
componen la llanta. La llanta una vez ensamblada tiene que seguir el proceso de
transformación para convertirse en el producto terminado que irá a las carreteras. Los
procesos que se desarrollan dentro de la planta de Continental se detallan a
continuación:
Rodríguez Siavichay 7
1.2.1. Proceso de mezclado
El primer proceso que se desarrolla en la planta es el de Mezclado de la materia
prima. En la siguiente tabla se detallan todas las substancias y elementos que forman
parte de la materia prima, misma que luego de ser recibida en la bodega de producto
tiene que pasar a integrar los procesos que se desarrollan en la planta.
MATERIA PRIMA
CAUCHOS
Natural Proveniente de Santo Domingo de los
Colorados y Malasia.
Sintético Estireno –Butadieno.
CARGAS
Reforzantes Negro de Humo, Sílice
No reforzantes Carbonato, Caolín, Recuperado.
OTROS
Pigmentos Orgánicos, Inorgánicos.
Plastificantes Aromáticos, Nafténicos, Parafínicos.
Acelerantes Ultrarrápidos, rápidos Moderados,
lentos, Inhibidores.
Vulcanizantes Azufre: Sincronizado, Donadores de
azufre
Tabla 1.1: Materia Prima1
Fuente: Departamento de Industrialización del producto de Continental Tire Andina, acceso: 12 de
enero de 2013
Rodríguez Siavichay 8
En el departamento de mezclado son producidas las diferentes mezclas de caucho
que irán a los diversos procesos que se realizan en la planta. Al llegar al
departamento, la materia prima pasará a ser procesada a través de grandes molinos o
mezcladores, los cuales son los encargados de incorporar, integrar y homogenizar los
diferentes ingredientes que entran en los molinos. Como cada etapa del proceso, se
debe seguir un procedimiento técnico en donde consta: el orden de agregación de los
componentes, las condiciones del proceso, tiempo, temperaturas, potencia y
presiones.
5Figura 1.5: Ingreso de la materia prima en los molinos mezcladores
6Figura 1.6: Molino
Rodríguez Siavichay 9
Las mezclas finales de caucho pasarán a ser utilizados en los procesos de:
Calandrado, Extrusión, Pestañas y Cortado. Estos procesos derivan todas las partes y
componentes que formarán parte de un neumático y servirán de distintas maneras
para el desempeño del mismo en carretera.
1.2.2. Calandrado
En esta sección fibras textiles de nylon y poliéster son recubiertas por caucho, esto
tiene lugar en una máquina denominada “Calandria”. La calandria es la encargada de
extruir caucho y luego cubrir a hilos de nilón dispuestos en ángulos específicos según
la geometría que se quiera dar al neumático.
7Figura 1.7: Calandria
8 Figura 1. 8: Proceso de Calandrado
Rodríguez Siavichay 10
1.2.3. Extrusión
El proceso de extrusión produce la mayoría de componentes de la llanta,
constituyéndose en un paso de suma importancia para la correcta continuidad,
calidad y fluidez de todo el aspecto productivo. La extrusión consiste en un proceso
de formado, en el cual las diferentes mezclas de caucho adquieren diferentes tamaños
y secciones transversales por efecto del paso de estas mezclas a través de extrusoras
de distintos perfiles. En este proceso el caucho se calienta en molinos a alta
temperatura y a través de equipos adaptados a especificaciones se realiza la mayoría
de los componentes de la llanta: Rodamientos1, Shoulder Cushion, Bead Cushion, y
laterales.
9 Figura 1.9: Tubera Doble - Producción de rodamientos
1.2.4. Cortado
En el área de cortado son producidas capas de cinturones de acero, más conocidas
como “breaker de acero”. El breaker está constituido por cordones de acero
recubierto por caucho y su función es la de proporcionar estabilidad de conducción,
reducción de la resistencia al rodamiento y la prolongación de la vida del neumático.
El breaker restringe la dilatación de la carcasa e incrementa la resistencia estructural
del neumático.
1 Rodamiento: Parte de la llanta que estará en contacto con la carretera y ha de proporcionar alta
resistencia al desgaste y un buen agarre en todo tipo de superficies.
Rodríguez Siavichay 11
10 Figura 1.10: Recubrimiento de alambre con caucho
11Figura 1.11: Rollos de breaker de acero
1.2.5. Pestañas
El proceso de elaboración de pestañas consiste en el engomado de cables de acero, la
pestaña dentro de la llanta garantiza el ajuste firme y seguro del neumático en el aro.
La pestaña para la llanta en funcionamiento constituirá la estructura base y soporte de
todos los demás componentes.
Rodríguez Siavichay 12
12Figura 1.12: Engomado de cables de acero
13Figura 1.13: Pestañas
1.2.6. Construcción
Por construcción se entiende el ensamblaje de las partes individuales de la llanta.
Este ensamblaje se realiza en dos etapas. La primera etapa consiste en la elaboración
de la carcasa o parte interna de la llanta conformada por pestañas y pliegos y en la
segunda etapa se colocan los breakers de acero y el rodamiento en la carcasa.
14Figura 1.14: Construcción de llantas
Rodríguez Siavichay 13
Las llantas construidas ensambladas hasta este punto se conocen con el nombre de
llantas verdes, término que se utiliza para referirse al neumático antes de
vulcanizarse. Las llantas “verdes” están en caucho en estado “plástico” el mismo que
es deformable.
1.2.7. Vulcanización
La vulcanización es el proceso mediante el cual el caucho pasa del estado plástico al
elástico bajo la acción de una mezcla de temperatura y presión. Las llantas entran a
vulcanizarse en máquinas denominadas prensas, las cuales cumplen el papel de
hornos para llantas.
15Figura 1.15: Proceso de vulcanización
1.2.8. Acabado Final
En el área de acabado final se realizan diferentes inspecciones del producto. Además
de inspecciones visuales, las llantas son sometidas a varias pruebas para garantizar la
calidad final del producto, como por ejemplo pruebas de rayos X en donde se puede
observar la estructura interna de las llantas.
Rodríguez Siavichay 14
16Figura 1. 2: Máquina T.U.G ensayos de uniformidad y geometría de llantas
1.3. Productos
Continental cuenta con dos líneas principales de productos: llantas PLT “Passenger
and Light Truck Tires” (llantas pasajeros y camioneta) y llantas CVT “Commercial
Vehicle Tires” (llantas de vehículos comerciales). Estas líneas cuentan con
responsables definidos de cada rama.
1.4. Gestión de Recursos Humanos
Para el desarrollo de las actividades, la empresa cuenta con una planta de personal
adecuadamente seleccionado de acuerdo al perfil del cargo definido y a la necesidad
de competencia.
Personal Administrativo: 309 personas
Personal Obrero: 851 personas
Para el reclutamiento del personal se utilizan los medios de comunicación, como
prensa escrita y radio. Una vez receptadas las carpetas de los solicitantes, se eligen a
los más adecuados en base a sus capacidades, conocimientos, destrezas, habilidades,
etc. quienes pasarán a entrevistarse con el jefe de selección de personal. Luego de la
entrevista, el jefe de selección de personal determinará quién o quienes se quedarán
en la compañía.
Rodríguez Siavichay 15
17
Figura 1. 3: Mapa de proceso de recursos humanos: selección y formación
Fuente: Manual de Gestión de Calidad 2010, acceso: 20 de enero de 2013
. Título:
Dueño del Proceso:
2007-06-25
1
Alcance:
Responsable
Principales
Documentos del
proceso Niveles
1-2-3
Principales
RegistrosMedida Meta Comentarios
Cláusula
4
5
6
7
8
Realización de la Producción
Medición ,análisi y mejora
Ayudas para el procesos
Sistema de Gestión de Calidad
Responsabilidad de la Dirección
Provisión de RecursosSalidas: Personal Competente y Comprometido para los Procesos de
Gestión, Fabricación y Soporte.
N/A N/A
N/A N/A
Formación:
horas/ hombre/
mes
Formación:
Min.:1,4horas/
hombre/ mes
Entradas: Proceso de Gestión. Nuevos Cargos, Modificación de
Cargos, Movimientos de Personal, Remplazos, Manning, Plan
Semillero
921-133
921-133a
921-132
921-000-03 Gerentes de
RRHH
Gerente de DO921-000-09
921-000-11921-145
Gerente de DO
Gerente de DO
921-000-09
921-000-10
921-000-11
Gerente de DO
Coordinador de
D.O
921-120
921-121
921-130
921-127
921-128
Coordinador de
Capacitacion921-000-01 921-101
C/Mes
% Ausentismo
% Rotación
Personal
% Indice
Satisfacción -
Motivación
Max.: 3,5%
Ausentismo
1% Rotación
Personal Min.:66% Satisfacción -
Motivación
C/Mes
N/A N/A
N/A N/A
Gerente de DO921-000-09
921-000-11621-146 N/A N/A
Coordinador de
D.O921-000-01
921-125
921-131
921-100
N/A N/A
Coordinador de
D.O
921-000-01
921-000-02N/A N/A
Coordinador de
D.O921-000-01 Contrato N/A N/A
N/A N/A
Gerente de DO921-000-09
921-000-11
921-147
921-148N/A N/A
Proceso de Recursos Humanos: Selección y FormaciónGerente de Desarrollo Organizacional y Formación
Fecha Revisión:Revisado:
Ingeniero de Calidad de Procesos
Mapa de Procesos
Revisión: Aprobado:Gerente de Calidad Gerente de Desarrollo Organizacional
Responsablilidad Actividades de Recursos Humanos
Solicitud de personal
Reclutamiento de personal
Selección de personal
Contratación
Inducción
Desarrollo del recurso
humano
Salud Ocupacional Bienestar Social
Relaciones laborales Servicion
Internos
Comunicación Interna
Identificación y analisis
de necesidades
Planificación del progarma de Formación
Ejecución de progarma
Evaluación de los programas y del impacto de la
capacitación
Retroalimentación Interna
Revisión :
* Cumplimentode objetivos de calidad
* Reacciones al contenido del progarma
y al proceso en general
* Sugerencias y recomendaciones
Formación
Rodríguez Siavichay 16
1.5. Seguridad Industrial y Medio Ambiente
La empresa cuenta con un departamento de Seguridad Industrial, cuya función es
buscar el bienestar físico y mental de trabajadores y la preservación del medio
ambiente. Algunos riesgos que enfrentan los trabajadores en el ejercicio de sus
actividades diarias son: riesgos específicos por contacto, riesgos químicos debido al
alto porcentaje de gases, humos, vapores que se producen en el proceso, riesgos
mecánicos por puntos peligrosos, guardas de protección, frenos, etc. La labor de
Seguridad Industrial se basa y está sujeta a las normas OSHA 18000. Actualmente se
cuenta con dispositivos de seguridad para maquinarias, además de equipos de
protección personal como guantes, zapatos de punta de acero, gafas, etc.
18Figura 1. 4: Ejemplo de Procedimiento de Seguridad para ayudante de Mixer.
Fuente: Departamento de Seguridad Industrial, acceso: 20 de enero de 2013
1.5.1. Medio Ambiente
Es todo aquello que nos rodea, incluidos el aire, el agua, el suelo, los recursos
naturales, y todos los seres humanos que integran la delgada capa de la tierra llamada
biosfera, sustento y hogar de todos los seres vivos. El medio ambiente puede
contaminarse por diversas causas, como deshechos que dañan su composición.
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD
1 PRECAUCIÓN: 2 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL
1. En caso de derrame de productos
químicos, lavar la parte afectada con
abundante agua
2. En caso de emergencia, notificar al
Supervisor a cargo
3 EN CASO DE EMERGENCIA
3. Informar a los teléfonos 1111 o 1112
4 VERIFICAR DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD
Botón de emergencia
Micro de Seguridad
Freno
Llantas
Sistema de elevación
Luces
Dirección
Y Pito
Válvula de
Gas
Válvula de seguridad
Rodríguez Siavichay 17
1.5.2. Desechos sólidos
Dentro de los tipos de desechos tenemos: los especiales, que son aquellos que por su
cantidad, peso, volumen, u otras características requieren de un manejo diferenciado,
como chatarra, muebles, desechos industriales, etc.; los peligrosos: son residuos, que
por sus características corrosivas, venenosas, reactivas, explosivas, inflamables,
biológicas, infecciosas, irritantes, representan un peligro para los seres vivos o el
ambiente, por ejemplo residuos o desechos de aceites grasas o lubricantes usados; y
los residuos y desechos de construcción y escombros que son aquellos que se
generan por las actividades de construcción tales como movimientos de tierras,
demoliciones, excavaciones, restauraciones y otras, incluyéndose a los restos de
cerámicos y similares. (F. Vásquez, 2010)2
19Figura 1. 5: Tipos de desechos
20Figura 1. 6: Desechos biodegradables
2 Vázquez, Fabián, Gerencia de Desarrollo Organizacional y Capacitación, Cuenca- Ecuador, 2011,
p.5-6.
Rodríguez Siavichay 18
1.6. Política de Seguridad, Salud y Medio Ambiente de Continental
La política de seguridad, salud y medio ambiente de la empresa contempla los
siguientes factores: cuidar la seguridad y salud de los colaboradores, promover un
medio ambiente sostenible y ofrecer un ambiente de trabajo, donde el aprendizaje, el
mejoramiento continuo y la optimización de recursos son una forma de vida.
1.7. Sistema de Producción
Las operaciones en planta son realizadas en centros de trabajo o células productivas
que ocupan áreas definidas; en estas células se realizan operaciones afines o
similares, por ejemplo dentro del área de preparación de materiales se agrupan todas
las máquinas que producen las partes o materiales para el posterior ensamble de la
llanta. El procesamiento de órdenes de producción requiere de una planeación y
control detallado de lo que se requiere producir, para esto se maneja un sistema
llamado Curing Lay Out, que es básicamente un cronograma definido en base a la
demanda de ventas mensuales para cada tipo de llanta. En este cronograma se
visualizan los requerimientos para cada día del mes de todos los tipos de llantas.
1.8. Gestión de Calidad
La empresa cuenta con un departamento encargado de la Gestión de la Calidad, el
cual tiene la responsabilidad de cumplir con los requerimientos planteados en
documentos llamados QMD’s (Quality Measurement Data) los cuales son los que
indican las especificaciones que se deberá cumplir en el proceso productivo para la
fabricación de llantas, además inspeccionar y controlar que la calidad de los
neumáticos sea aceptada y así cubra las pruebas a los que serán sometidos, y por
ultimo pero no menos importante evitar al máximo el desperdicio de material o
control de scrap.
Rodríguez Siavichay 19
Este departamento maneja índices que deben ser cumplidos tanto semestral como
anualmente, estos son: costos de no calidad, satisfacción del cliente, rentabilidad,
productividad, cumplimiento ventas netas, entre otros. A continuación se muestra un
ejemplo de Carta de Control que es parte del manejo para control estadístico de
procesos el cual indica de manera gráfica las desviaciones por incumplimiento de las
especificaciones.
21Figura 1.21: Carta de control individual.
Fuente: Departamento de Calidad, acceso: 25 de enero de 2013
Rodríguez Siavichay 20
CAPÍTULO II
LEAN MANUFACTURING
2.1. Generalidades
Lean Manufacturing es una filosofía nacida en Japón, específicamente en las plantas
productoras de automóviles de Toyota; engloba una serie de principios, herramientas
y metodologías aplicadas a mejorar cualquier proceso productivo o de servicios. Esta
mejora involucra la reducción de los desperdicios que se generan en cada paso del
proceso.
Dentro de Lean, a los desperdicios se los denomina “Muda”. Muda es una palabra en
japonés que hace referencia a cualquier actividad humana que utiliza recursos pero
que no genera ningún valor, por ejemplo: mala calidad de producción, productos que
requieren rectificación, inspecciones extras en la línea del producto, producción de
ítems o partes no solicitadas que generan un aumento de inventarios, procesos que no
se necesitan, movimientos de partes, piezas y productos de un lugar a otro sin ningún
propósito, etc.
Lean Manufacturing es un poderoso antídoto para todo lo que origina Muda.
Conociéndolo a fondo, Lean nos muestra la vía para especificar y definir el concepto
de valor dentro de una compañía, organizar en la mejor secuencia las actividades que
generan valor, conducir estas actividades sin interrupciones y mejorar los procesos
de forma continua. En pocas palabras Lean nos muestra el camino para hacer más
con menos, menos: esfuerzo, equipos, espacio y tiempo. Lean Manufacturing además
provee un camino para hacer al trabajo más satisfactorio a través de
retroalimentaciones inmediatas de todo esfuerzo para convertir Muda en valor.
Rodríguez Siavichay 21
2.2. Origen
El nacimiento del concepto “Lean” fue en Japón dentro de las plantas
automovilísticas de Toyota en los años cuarenta: El sistema productivo de Toyota se
basaba en el deseo de producir en un flujo continuo y constante, el cual no diera
lugar a atrasos ni confiara en altos inventarios para ser eficiente; se basaba en la
noción de que tan sólo una pequeña fracción del tiempo total de producción agregaba
valor al producto y al consumidor.
Esta ideología fue claramente opuesta a lo que se hacía en Occidente, en donde la
producción en masa se basaba en planeaciones de requerimientos de materiales
(MRP) al mismo tiempo que eran desarrollados modernos y complejos sistemas
computarizados. Esta producción en masa fue concebida y desarrollada por Henry
Ford, y se sustentaba en largas líneas de altos volúmenes de producción con mínimos
cambios.
Taiichi Ohno empezó a trabajar en el sistema de producción de Toyota o Toyota
Production System (TPS) en los años cuarenta y continuó su labor de desarrollo hasta
el término de los años ochenta, ya con la ayuda de los avances tecnológicos y
computacionales. En 1970 Toyota había aplicado el concepto “Lean” tanto a sus
líneas de proveedores como de distribución.
El término “Lean Manufacturing” tiene su origen en los años noventa luego de que
dos autores: J.P Womack y Daniel Jones, publicaran los libros: “The machine that
changed the world” (Womack, 1990) y “Lean Thinking: Banish waste and create
wealth in your organization (Womack and Jones, 1996) recopilando todas las
nociones, herramientas, razonamientos y lo más importante la ideología creada en las
plantas de Toyota sobre la eliminación de desperdicios, flujo y mejora contínua de
cualquier proceso, estos investigadores no fueron los únicos pioneros en la materia,
pero sí los que consiguieron hacer llegar la filosofía lean a través de sus libros.
Rodríguez Siavichay 22
2.3. Principios
El pensamiento Lean se fundamenta en cinco principios básicos: Especificar Valor,
identificar la cadena de valor, flujo, halar y perfección. Estos principios constituyen
la base de la filosofía Lean, y cada uno de ellos expresa una idea fundamental sin la
cual no sería posible la aplicación de los demás.
2.3.1. Especificar Valor
El valor puede ser definido únicamente por el consumidor final. Y sólo es
significativo cuando es expresado en términos de un producto específico (un bien o
servicio, y frecuentemente la mezcla de ambos) que cubra las necesidades del cliente
en un precio específico y en un tiempo específico.
Especificar el significado de Valor en términos de lo que quiere el cliente es el
primer principio de la filosofía Lean Manufacturing. Frecuentemente nos
encontramos con compañías que confunden el verdadero significado de valor por
ejemplo con la idea de que la introducción de nuevas y modernas tecnologías en el
proceso agregan valor al producto, cuando lo único que agregan es más gastos y en
muchos casos otras consecuencias indeseables como el aumento de inventarios;
desde esta perspectiva no es el cliente quien está definiendo el valor, sino el propio
productor, en consecuencia nunca habrá armonía entre lo que se está produciendo y
lo que realmente se necesita producir.
2.3.2. Identificar la Cadena de Valor
La cadena de valor es el conjunto de todas las acciones específicas requeridas para
llevar un producto específico (sea este un bien o un servicio) a lo largo de las tres
tareas críticas dentro del manejo de cualquier organización, mientras mejor sea el
flujo entre estas actividades mejor el flujo de valor.
Rodríguez Siavichay 23
La tarea de Planteo y Solución de un problema: Comprende desde el
concepto de un nuevo producto, el diseño e ingeniería de este producto, hasta
el lanzamiento del mismo.
La tarea de manejo de Información: Comprende desde la toma de una orden
de producción, su planeación con fechas, hasta la entrega.
La transformación física: Desde materia prima hasta producto final.
Identificar la cadena de valor es el segundo paso o principio de Lean.
Específicamente un análisis de la cadena de valor deberá mostrar los tres tipos de
acciones que están ocurriendo a lo largo del proceso, estas acciones son aquellas que
generalmente ocurren dentro del desarrollo de cualquier tipo de proceso y son:
Acciones que agregan valor.
Acciones que no agregan valor pero que no pueden dejarse de hacer, por ejemplo
una inspección de calidad de defectos visuales en el terminado de llantas.
Acciones que no agregan valor y pueden ser eliminadas.
2.3.3. Flujo
El tercer principio consiste en hacer que los pasos que generen valor al producto
fluyan continuamente. Cualquier tarea puede ser realizada de forma mucho más
eficiente si esta se enfoca en las necesidades del producto muy independientemente
del equipo o instalaciones con las que se cuente; así que todas las actividades deben
ser diseñadas y realizadas de forma que se consiga un continuo flujo del producto.
Rodríguez Siavichay 24
2.3.4. Halar
En términos simples “halar” significa que ningún producto o servicio será entregado
o producido sin haber recibido antes el respectivo pedido por parte del cliente, sea
este externo o interno dentro de la cadena de valor. Es muy importante que sea el
cliente quien dicte lo que se debe producir en lugar de presionar productos, a
menudo no necesarios, hacia el consumidor. Cuando es el cliente quien “Hala”
producción, todas las actividades del proceso deberán enfocarse en lo que el cliente
realmente necesita, originando primero la reducción de inventarios y sus costos
adicionales, así como optimizando procesos de tal forma que el cliente tenga lo que
quiere, cuando lo quiere.
2.3.5. Perfección
La busca de la perfección es el quinto pilar fundamental dentro de la filosofía Lean
Manufacturing. Una vez que una empresa ha iniciado su camino hacia una
manufactura o prestación de servicios libres de Muda, la mejora de todos sus
procesos se vuelve continua y con cada logro alcanzado existen nuevas metas por
obtener.
La perfección como tal no existe pues siempre habrán actividades que no agreguen
valor al proceso y que son inevitables; pero, Lean Manufacturing es el esfuerzo por
llegar lo más cerca posible de la perfección. A medida que, por medio de Lean, se
eliminan desperdicios del proceso, este se vuelve más eficiente. Sin embargo, a
medida que se elimina muda, aparecerán nueva muda por eliminar; es por esto que la
búsqueda de la perfección se vuelve un puntal fundamental dentro de Lean, ya que es
el antídoto para la inercia o estática de una compañía.
Rodríguez Siavichay 25
2.4. Beneficios de Lean Manufacturing
Los beneficios tanto para una empresa que recién ha iniciado su camino hacia una
manufactura esbelta o “Lean”, como para una compañía que lleva años en la práctica
de estos principios son en realidad bastante numerosos y van desde un aumento en
las ganancias netas para la empresa hasta la reducción de sus gastos. Esto es posible
gracias a la reducción de desperdicios en el proceso, lo que significa que se
optimizarán las actividades que generan valor, las cuales son aquellas por las que el
cliente está dispuesto a pagar su dinero. Entonces con Lean, en resumen, se
incrementa el ingreso de dinero al mismo tiempo que se disminuyen los gastos.
Entre otros los beneficios de Lean son:
Mejoras de capacidad y productividad.
Mejoras de fiabilidad y flexibilidad.
Mejoras de eficiencia y calidad.
Integración de procesos y reducción de operaciones que no agregan valor.
Simplificación de los flujos de materiales e información.
Reducción del stock en curso y espacios ocupados.
Alineación y coordinación entre departamentos.
Una mejora del servicio al cliente, de su percepción y satisfacción.
2.5. Herramientas Lean de interés
2.5.1. Kanban
Kanban se basa en una idea muy simple: el trabajo en curso (Work In Progress, WIP)
debería limitarse, y sólo deberíamos empezar con algo nuevo cuando un bloque de
trabajo anterior haya sido entregado o ha pasado a otra función posterior de la
cadena. El Kanban (o tarjeta señalizadora) implica que se genera una señal visual
Rodríguez Siavichay 26
para indicar que hay nuevos bloques de trabajo que pueden ser comenzados porque el
trabajo en curso actual no alcanza el máximo acordado.
“Esto no suena muy revolucionario ni parece que vaya a afectar profundamente el
rendimiento, cultura, capacidad y madurez del equipo y de la organización que les
rodea. ¡Lo increíble es que sí lo hace! Kanban parece un cambio muy pequeño pero
aun así cambia todos los aspectos de una empresa”. 3
2.5.1.1. Principios
Kanban se basa en señales visuales, más concretamente tarjetas. Éstas señales
indican a un proceso determinado qué producir y en qué cantidad, todo en
dependencia a lo que requiera el cliente interno, externo o cualquier proceso
posterior dentro de la cadena de valor.
2.5.1.2. Método de Aplicación
El principio para aplicar Kanban es comprender un proceso en específico mediante la
realización de un mapa del flujo de valor y entonces acordar los límites de trabajo en
curso (WIP) para cada fase del proceso. Es decir, definir las cantidades máximas para
cada ítem a producir en función de las necesidades del cliente. A continuación se
empieza a hacer fluir el trabajo a través del sistema mediante el método "pull" o
“halar” cuando se van generando las señales Kanban.
3 Fuente: http://semurat.wordpress.com/2010/01/28/kanban-y-scrum-obteniendo-lo-mejor-de-ambos-
de-henrik-kniberg-mattias-skarin. 2010
Rodríguez Siavichay 27
2.5.1.3. Beneficios
Kanban juega un papel muy importante dentro del pensamiento Lean, puesto que
tiene la cualidad de transformar el pensamiento de los trabajadores dentro de una
empresa enfocando sus acciones hacia la satisfacción de los requerimientos del
cliente, en lugar de trabajar por trabajar, esto al mismo tiempo genera un cambio en
la cultura de las organizaciones y fomenta la mejora continua.
Un consecuencia de limitar el WIP, o trabajo en proceso (inventarios) es
proporcionar predictibilidad sobre el tiempo de ciclo, o el tiempo que normalmente
toma realizar cierta actividad o producir una pieza, y hace que los entregables sean
más fiables. La estrategia de "parar el proceso" ante impedimentos también parece
promover altos niveles de calidad y un rápido descenso del re-trabajo.
2.5.2. First in, first out “FIFO”
FIFO son las siglas en inglés para “First in – First out” que significa: lo primero que
entra es lo primero que sale. Esto se explica más claramente con el siguiente
ejemplo: Si en una línea de producción se producen diez llantas y todas tienen que
pasar por controles visuales de su acabado final; entonces la primera llanta en ser
producida deberá ser la primera en ser revisada, siguiendo así la metodología FIFO, y
así sucesivamente con las demás llantas.
2.5.2.1. Principios
El principio de FIFO es simple: la pieza más antigua en ser producida es la que debe
ir en primera instancia al siguiente proceso de la cadena de valor. La mecánica de
FIFO puede aplicarse con cualquier elemento dentro una empresa, y se sustenta en la
idea de que el flujo de producción de un proceso a otro debe ser constante.
Rodríguez Siavichay 28
2.5.2.2. Método de aplicación
Existen varios métodos para aplicar FIFO dependiendo de cada proceso en
específico. Lo que es común en cada proceso es definir, primero, la configuración
física para el almacenamiento de cualquier ítem que estemos produciendo. Esta
configuración física debe permitir al siguiente proceso utilizar la parte o pieza más
antigua, sin interrumpir el flujo constante y ágil de la producción. Por ejemplo, en el
área de preparación de materiales de Continental Tire Andina se utilizan con mucha
frecuencia toboganes para el almacenamiento de rollos de diversos tipos de
materiales, aplicando FIFO con la ayuda de la gravedad.
22Figura 2.1: Rack de almacenamiento FIFO
2.5.2.3. Beneficios
La principal ventaja de FIFO es que limita defectos de calidad debidos a la
obsolescencia de ítems que puedan perder sus propiedades con el tiempo, además es
muy fácil de entender y operar. FIFO sigue la secuencia lógica y natural de flujo de
productos en que lo primero que se produce (lo más “antiguo”) es lo primero que
debe ser utilizado, esto influye para la mejora en el flujo de producto.
Rodríguez Siavichay 29
2.5.3. Just in time
Just in time (que también se usa con sus siglas JIT), literalmente quiere decir “justo a
tiempo”. Es una filosofía que define la forma en que debería optimizarse un sistema
de producción. Se trata de entregar materias primas o componentes a la línea de
fabricación de forma que lleguen “justo a tiempo” a medida que son necesarios.
2.5.3.1. Principios
El JIT (just in time) se sustenta en 4 principios esenciales: Poner en evidencia los
problemas fundamentales, eliminar despilfarros, buscar la simplicidad y diseñar
sistemas para identificar problemas. El JIT muestra el camino para un uso óptimo de
los recursos con los que se dispone.
2.5.3.2. Método de aplicación
La primera fase se denomina: ¿Cómo poner el sistema en marcha? y establece la base
sobre la cual se construirá la aplicación. La aplicación JIT exige un cambio en la
actitud de la empresa, y esta primera fase será determinante para conseguirlo. Para
ello será necesario dar los siguientes pasos:
Comprensión básica.
Análisis de coste/beneficio.
Compromiso.
Decisión para poner en práctica el JIT.
Identificación del proyecto piloto.
Rodríguez Siavichay 30
La segunda fase es mentalización, clave del éxito, e implica la educación de todo el
personal. Se le ha llamado clave del éxito porque si la empresa escatima recursos en
esta fase, la aplicación resultante podría tener muchas dificultades. La tercera fase se
denomina mejorar los procesos, el objetivo de las dos primeras fases es ofrecer el
entorno adecuado para una puesta en práctica satisfactoria del JIT. La tercera fase se
refiere a cambios físicos del proceso de fabricación que mejorarán el flujo de trabajo.
El siguiente paso es definir la cuarta fase que son mejoras en el control la forma en
que se controle el sistema de fabricación determinará los resultados globales de la
aplicación del JIT. El principio de la búsqueda de la simplicidad proporciona la base
del esfuerzo por mejorar el mecanismo de control de fabricación; y por último la
quinta fase: relación cliente-proveedor constituye la fase final de la aplicación del
JIT. Para poder continuar el proceso de mejora se debe integrar a los proveedores
externos y a los clientes externos dentro de una sola ideología o mentalidad.
2.5.3.3. Beneficios
El Just in time supone grandes beneficios en la empresa, ya que los inventarios se
reducen drásticamente, disminuyendo costos de almacenamiento y además se genera
una mentalidad en la que los trabajadores serán los responsables de producir lo que
se necesita justo a tiempo. Otros beneficios son:
Aumenta la rotación del inventario.
Se reducen defectos de obsolescencia de materiales.
Mejora la productividad global.
Ahorro en los costos de producción.
Reducción de espacios de almacenamiento.
Toma de decisiones en el momento justo.
Rodríguez Siavichay 31
2.6. Conclusiones
En este capítulo se han analizado detenidamente los aspectos fundamentales de una
filosofía que está cambiando la forma en que se gestionan actualmente todo tipo de
procesos, tanto de producción como de servicios; es la filosofía o pensamiento Lean.
A la mano de Lean como filosofía, analizamos también algunas de las herramientas
que son útiles para alcanzar el objetivo final que toda empresa requiere, y el cual es
la generación de mayor ganancia, a la vez que se reducen los desperdicios.
En conclusión, es importante tener en cuenta que el día a día de una empresa nos
obliga muchas veces a reaccionar frente a situaciones que se van presentando en
lugar de generar el cambio. Obviamente las variables dentro del entorno empresarial
pueden tornar en urgentes muchas decisiones, sin proporcional el tiempo necesario
para pensar en la alternativa más adecuada que no sólo resolverá un problema, sino
que a la vez generará un cambio competitivo. Es por esto que es de gran ayuda
apoyarse en esta filosofía Lean puesto que la misma ya ha sido probada en cientos de
empresas con resultados impresionantes en niveles de productividad, eficiencia y
rentabilidad. Lean nos define el camino a seguir para no empezar desde cero en
cualquier empresa descubriendo, lo que muchos, hace muchos años, ya dominaron.
Rodríguez Siavichay 32
CAPÍTULO III
PROCESOS DE ELABORACIÓN DE NÚCLEOS Y PESTAÑAS
3.1. Introducción
Toda optimización o iniciativa de mejora requiere, en primer lugar, conocer a detalle
el proceso que se quiere mejorar; para luego definir las variables que intervienen en
él así como que actividades generan valor, cuales no lo hacen, qué desperdicios hay,
cómo mejorar el flujo de valor, etc. Este capítulo enfoca los procesos de elaboración
de pestañas y núcleos para llantas radiales de camión que se realizan en la planta de
Continental Tire Andina S.A, los cuales se quieren mejorar siguiendo un
pensamiento y metodologías de Lean Manufacturing.
3.2. Pestañas
23 Figura 3.1: Sección Transversal de un neumático
Fuente: http://www.hstextil.com/tire.html, acceso: 15 de Abril de 2013
Rodríguez Siavichay 33
La figura 3.1 nos muestra la distribución de los componentes o partes de una llanta,
cada parte de la llanta cumple un papel específico e importante para su apariencia,
resistencia y funcionamiento. Las pestañas a su vez están compuestas de alambre de
acero el cual se agrupa de una manera uniforme y está recubiertos por caucho. La
función principal de la pestaña dentro del neumático es la de garantizar el ajuste
firme y seguro de la llanta en el aro del automóvil. La configuración de una pestaña
debe ser tal que soporte de manera adecuada las diferentes fuerzas a las que se ve
sometido un neumático.
El proceso de producción de pestañas dentro de Continental Tire Andina tiene lugar
en la máquina Apex y necesita de tres componentes para su realización: núcleos,
formados a base de alambre de acero engomado son producidos en la máquina
denominada Hexabead; relleno, es el cuerpo de caucho con secciones definidas que
cubrirá a la pestaña y es producido en extrusoras y por último la bandera, material
calandrado compuesto de fibras textiles en su interior. En la máquina el operador
ensambla los tres componentes que constituyen la pestaña, sigue el ciclo de
producción y terminado a través del panel operativo de la máquina y al final retira y
almacena la pestaña terminada.
24 Figura 3.2: Componentes de una pestaña
25 Figura 3.3: Pestañas terminadas
Rodríguez Siavichay 34
3.3. Núcleos
El núcleo es una estructura conformada por varias vueltas de alambre de acero
recubierto de caucho sobre la que irán los demás componentes que constituyen una
pestaña. Existen diversos tamaños de núcleos en función del aro de la llanta que se
está construyendo, para llantas radiales de camión el aro es de 22,5”. El proceso de
construcción de núcleos se efectúa en la máquina Hexabead, y en él intervienen
rollos de alambre de acero y caucho en tiras. Con la materia prima en la máquina se
verifica que el caucho de alimentación sea del compuesto especificado y luego se
procede al montaje de los rollos de alambre en los respectivos carretes.
26 Figura 3.4: Núcleo terminado
27 Figura 3.5: Carrete armado
La alimentación de caucho a la extrusora debe realizarse de manera continua para
evitar falta de caucho, luego se conforman los núcleos en el tambor mediante una
serie de vueltas del mismo. El operador controla desde el panel principal de la
máquina para definir, velocidades, diámetro, temperatura del caucho, presión del
Rodríguez Siavichay 35
caucho en extrusora, etc. En el panel de operación se selecciona la receta4 indicada
para el tipo de núcleo a producir y se da arranque a la máquina. Al final el operador
debe identificar los núcleos mediante línea de colores, la línea de colores se usa para
diferenciar núcleos según el grupo (A, B, C o D) en el que fueron producidos.
28 Figura 3.6: Enhebrado de hilos
29 Figura 3.7: Tambor de conformación de núcleos
4 Receta: Conjunto de parámetros dimensionales asignados de manera manual en el panel de
operación y que permiten al PLC (controlador lógico programable) dar las secuencias de
funcionamiento de la extrusora, previo a la construcción del núcleo hexagonal.
Rodríguez Siavichay 36
3.4. Diagrama de flujo del proceso de producción de pestañas
30 Figura 3.8: Diagrama de flujo de proceso de pestañas.
Fuente: Departamento Calidad Continental Tire Andina S.A, acceso: 18 de abril de 2013
Rodríguez Siavichay 37
3.5. Capacidades
Se entiende por “capacidad” de una máquina o de un proceso a la tasa máxima de
producción factible que la máquina o el proceso pueden realizar. Una correcta
planificación de la capacidad es fundamental para el éxito a largo plazo de una
organización. Una capacidad “excesiva” puede ser tan negativa como una capacidad
“insuficiente”. Para determinar el requerimiento de capacidad de una máquina o de
un proceso es necesario visualizar la demanda requerida para dicho proceso en
función de su cliente interno dentro de la cadena de valor. Siguiendo la metodología
Lean se debe tener en cuenta que dentro de la cadena de valor en una línea
productiva habrán múltiples procesos desarrollándose, cada uno con su cliente
interno, buscando un solo motivo: cubrir las necesidades del cliente final.
Entonces, es el cliente final o externo quien define la demanda de un producto,
halando así toda la cadena de valor, y dictando el requerimiento para cada una de las
actividades realizadas dentro de la línea productiva. Es así que el primer paso para
definir requerimientos de capacidad de pestañas y núcleos es analizar la demanda del
cliente final. Según información proporcionada por el departamento de programación
de la producción en Continental Tire Andina, el cliente final define una demanda de
402 llantas radiales de camión al día. Entonces los requerimientos de producción de
los elementos de interés, en este caso núcleos y pestañas, de la línea son, tomando en
cuenta que cada llanta necesita dos pestañas:
31 Figura 3.9: Requerimientos de producción definidos por ventas
Fuente: Departamento de Ing. Industrial Continental Tire Andina, acceso 18 de Abril de 2013
Rodríguez Siavichay 38
3.5.1. Takt time
El “Takt time” es el tiempo máximo necesario para producir una unidad de un
producto en función de cubrir con la demanda del cliente y es útil para determinar si
un proceso es capaz o no de abastecer la producción requerida. Este índice se calcula
mediante la siguiente ecuación:
Tiempo total de producción = 7,5 horas por turno
Una de las concesiones o tiempos muertos que se les da a los trabajadores en
Continental Tire Andina es el tiempo de alimentación, el cual consta de treinta
minutos por turno. Durante este tiempo el operador detiene o para la producción de
su máquina para luego continuar con la misma.
Demanda del cliente final =
134 llantas por turno
Takt time = 3,3 minutos por llanta
Rodríguez Siavichay 39
Esto quiere decir que para el proceso de producción de llantas de camión radial en
Continental Tire Andina se necesita una unidad ingresada a la bodega de producto
terminado cada 3,3 minutos. Antes de ingresar una llanta en la bodega esta debe ser
inspeccionada y revisada por un inspector de calidad y pasar por una máquina de
rayos X que muestra si la estructura interna de la llanta está en buen estado. Este
proceso de inspección y revisado no toma más de dos minutos por llanta, entonces al
superar al Takt time de 3,3 minutos, el proceso es capaz.
Antes de ser inspeccionada la llanta debe ser vulcanizada; en este proceso se da un
cambio en el estado físico y químico de la llanta la cual pasa de estar en un estado
plástico a un estado elástico. La vulcanización es la cocción de las llantas en
máquinas llamadas prensas en las cuales la llanta entra y se somete a grandes
presiones y temperaturas durante intervalos de tiempo que están en función del
tamaño y tipo de cada llanta. En el caso de llantas radiales de camión el proceso de
vulcanización de una llanta es de aproximadamente una hora, y se cuenta con doce
prensas de dos cavidades cada una, es decir se vulcanizan 24 llantas de camión en
una hora.
La capacidad proceso de vulcanización es de 0,4 llantas por minuto y el Takt time de
llantas ingresadas a bodega es de 3,3 minutos para cada unidad entonces el proceso
de vulcanizado para ser capaz debe producir una llanta en menor tiempo: 2,5 min/
llanta. Esto quiere decir que cada 3,3 minutos el proceso de vulcanizado produce más
de una llanta, por lo que este proceso también es capaz.
Inspección y Rayos X:
2 minutos / llanta
PROCESO CAPAZ
Bodega producto terminado.
Necesita 1 llanta/3,3 minutos
Rodríguez Siavichay 40
Para finalizar el análisis de Takt time y de esta forma determinar si los procesos
previos al ingreso de llantas en bodega de producto terminado son o no capaces se
continuará con el proceso de construcción de llantas. En el proceso de construcción
de llantas se ensamblan todas las partes de la llanta para formar una sola estructura
que pasará a vulcanizarse. En la actualidad en Continental Tire se cuenta con dos
máquinas constructoras de llantas radiales de camión, cada una con una capacidad de
90 llantas/turno con el operador trabajando a un ritmo del 85%. Entonces para definir
si en construcción hay capacidad para cubrir la demanda del cliente:
Máquinas constructoras: 2
Capacidad máquina/turno: 90 llantas/turno
Capacidad proceso construcción: 180 llantas por turno
Ritmo de trabajo: 85%
Entonces vemos que la capacidad del proceso de construcción es la misma que la del
proceso de vulcanización, por lo que este subproceso es capaz de cubrir la demanda
de su proceso cliente. Es decir construcción cumple con los requerimientos de
cantidad de llantas pedidas por vulcanización.
Vulcanizacion:
2,5 min/llanta
PROCESO CAPAZ
Inspección y Rayos X:
2 minutos / llanta
PROCESO CAPAZ
Bodega producto terminado.
Rodríguez Siavichay 41
3.5.2. Capacidad en Hexabead
En condiciones normales de máquina y materiales, es decir cuando las variables que
intervienen en el proceso no presentan problemas, la capacidad de la hexabead es la
siguiente. La capacidad de la hexabead representa el número máximo de unidades
que la máquina puede producir.
Ritmo de trabajo 100%
Número de núcleos 804
Cambios de rollo de alambre 4
Tiempo total de producción (minutos) 450
2 Tabla 3.2: Capacidad Hexabead
Fuente: Dpto. Ing. Industrial Continental Tire Andina S.A, acceso: 18 de abril de 2013
El turno de trabajo es de ocho horas, o sea, 480 minutos. A este tiempo se le resta el
tiempo de alimentación, que es el único tiempo de concesión en el turno, para
obtener el tiempo neto trabajado. Asumiendo que las estaciones de carga están vacías
es necesario realizar cuatro cargas de rollos para realizar 804 núcleos. Dos rollos
cargados abastecen para 600 núcleos, cuatro cargues abastecen para 1200 núcleos,
por ende el turno siguiente de trabajo recibirá la máquina cargada. El ritmo de trabajo
Construcción:
2,5 min/llanta
PROCESO CAPAZ
Vulcanizacion:
2,5 min/llanta
PROCESO CAPAZ
Inspección y Rayos X:
2 minutos / llanta
PROCESO CAPAZ
Bodega producto
terminado.
Rodríguez Siavichay 42
lo define el departamento de Ing. Industrial basado en un estudio de tiempos y
movimientos. En este caso los cálculos están realizados para un operador trabajando
a un ritmo del 100% de su capacidad. Un ritmo del 100% corresponde a una persona
que está efectuando un trabajo a una velocidad elevada.
3.5.3. Capacidad en Apex
En condiciones normales la capacidad de la máquina Apex es la siguiente
Ritmo de trabajo 100%
Número de pestañas 330
Tiempo total (minutos) 450
3 Tabla 3.3: Capacidad Apex.
Fuente: Dpto. Ing. Industrial Continental Tire Andina S.A, acceso: 20 de abril de 2013
3.6. Análisis de la situación actual
A continuación se realizará un análisis de los diferentes factores actuales que
intervienen en el proceso de producción de núcleos y por ende de pestañas;
identificando las actividades que generan valor al proceso y cuáles no lo hacen así
como visualizando oportunidades de mejora.
Con la perspectiva de que cualquier sistema productivo debe estar dirigido siempre a
satisfacer las necesidades del consumidor final, es claro que es éste quien define el
significado de valor según sus expectativas. Entonces lo primero a tomar en cuenta
es la demanda del cliente para nuestro proceso; es así que tenemos una demanda
diaria de 402 neumáticos que equivalen a 804 pestañas y núcleos al día.
Rodríguez Siavichay 43
Cabe anotar que toda actividad que esté encaminada a producir 402 llantas al día
genera valor para los intereses del cliente, siendo el mismo caso para la producción
de pestañas. Toda actividad extra o innecesaria, como inspecciones de calidad no
requeridas, aumento excesivo de inventarios, fallas de calidad, etc. simplemente
reportan pérdidas al proceso y un desperdicio de recursos. Para el caso de pestañas
tenemos un requerimiento diario de 804 pestañas y un requerimiento por turno de
268 unidades, tomando en cuenta que se trabajan tres turnos en un día.
3.6.1. Colchón de inventario
Es un hecho que no siempre la producción de partes, en este caso pestañas, podrá
hacerse según el método uno a uno, es decir que el proceso proveedor pueda producir
piezas justo en el momento exacto de necesitarse. Esto es debido a que se debe estar
preparado para cualquier retraso por parte del proveedor de materiales, por motivos
de daños de máquina o por faltantes de materias primas para producir.
La mejor manera de prepararse y anticiparse a una falta de materiales para la
construcción de llantas, es teniendo un colchón de inventario de tamaño adecuado
que pueda utilizarse en caso de alguna emergencia. Apex (máquina en la cual se
ensamblan pestañas) tiene una capacidad de 330 unidades por turno cuando la
demanda de su cliente interno (construcción de llantas) es de 268 pestañas; es decir
que en este proceso se tiene la posibilidad de contar turno a turno con un colchón de
inventario de 67 pestañas para reaccionar en caso de alguna emergencia.
Estas 67 pestañas representan, en tiempo productivo en Apex, 1.5 horas para poder
responder a un daño de la máquina o a algún faltante de materiales para el
ensamblaje de este producto. Es decir se puede parar la producción de Apex durante
1,5 horas antes que el proceso cliente necesite pestañas. La capacidad de la “Apex”
dicta el nivel de volumen de su colchón de inventario.
Rodríguez Siavichay 44
Capacidad
Apex
Necesidades
por turno
Colchón de
inventario
Tiempo de
reacción
330 268 67 1,5 horas
4Tabla 3.4: Colchón de Inventario Pestañas.
Fuente: Dpto. Ing. Industrial Continental Tire Andina S.A, acceso: 22 de abril de 2013
Es importante recalcar que el área de construcción de llantas y de producción de
pestañas están alejadas físicamente dentro de la planta de Continental, por lo que se
debe llevar un stock amplio de pestañas a construcción cada vez que se requiera con
el fin de ahorrar gastos innecesarios de tiempo transportando materiales de un lado a
otro con mucha frecuencia.
En el caso de núcleos la producción debe ser tal que cubra con el requerimiento del
proceso siguiente, en este caso pestañas. Entonces se necesitan 330 núcleos para
cubrir con la demanda del proceso cliente. Definiendo un colchón de inventario que
abarque la tercera parte del turno siguiente, o el equivalente a más de dos horas y
media de producción, para poder reaccionar a daños de máquina o faltantes de
materia prima, se cuenta con la siguiente demanda de producción para la máquina
Hexabead por turno.
Demanda de
Hexabead / turno
Colchón de
inventario
(1/3 de turno)
Demanda
total por
turno
Capacidad Hexabead
330 núcleos 110 núcleos 440 núcleos 804 núcleos.
5Tabla 3.5: Demanda vs Capacidad de Hexabead.
Fuente: Dpto. Ing. Industrial Continental Tire Andina S.A, acceso: 22 de abril de 2013
Rodríguez Siavichay 45
Es evidente que la capacidad de la Hexabead es muy superior a sus requerimientos,
incluso después de haber sumado un stock de colchón de inventario. Se concluye
entonces que sólo se necesita el 55% de capacidad de esta máquina para cubrir con
las necesidades de un turno de producción. Es así que Hexabead, en términos de
tiempo sólo necesitaría trabajar cuatro horas y cinco minutos por turno para cubrir
con la demanda que se requiere. Esta máquina trabaja turnos completos de ocho
horas actualmente.
3.6.2. Defectos en calidad de núcleos
La Hexabead se encuentra trabajando durante los tres turnos diarios de producción,
esto, sumado al método de almacenamiento actual carente de un sistema FIFO, en
donde lo primero que se produce debería ser lo primero en utilizarse, ha dado lugar a
incrementos excesivos de inventario frecuentes con dos consecuencias indeseables:
obsolescencia de núcleos por tiempo de caducidad y defectos de calidad escondidos
en grandes lotes de producción.
La obsolescencia es la pérdida de ciertas características físicas que tiene un producto
por efecto del paso del tiempo. En el caso de núcleos las características o
propiedades que tienden a declinar con el tiempo son: la adhesión del caucho y
conformación de los alambres de acero que componen al núcleo. Para los núcleos, la
ventana de tiempo en que pueden ser utilizados antes de su caducidad es de ocho días
desde su producción.
32 Figura 3.10: Tiempo de caducidad.
Rodríguez Siavichay 46
33Figura 3.11: Obsolescencia en núcleos
34 Figura 3.12: Pérdida de adhesión del alambre engomado
3.6.3. Layout Hexabead
35 Figura 3.13: Layout Hexabead.
Fuente: Departamento de ingeniería industrial Continental Tire Andina S.A, acceso: 22 de abril de
2013
Rodríguez Siavichay 47
Las operaciones en Hexabead son las siguientes: el operador produce tres paquetes
de veinte núcleos y los ubica en un rack de cuatro brazos móviles situados junto al
panel de operación. Es decir el operador produce ochenta núcleos antes de parar la
máquina, tomar todos los paquetes producidos y situarlos en el rack de
almacenamiento.
36 Figura 3.14: Movimiento del operador para almacenar núcleos.
37 Figura 3.15: Rack de almacenamiento de núcleos
Movimiento
Rodríguez Siavichay 48
3.6.4. Observaciones en el sistema de almacenamiento de núcleos
Toda actividad de movimiento y almacenamiento es desperdicio ya que no genera
valor al proceso, por lo que se debe buscar el método de llevarlas al mínimo de
tiempo gastado en su ejecución. Si el operador produce 800 núcleos, y pierde en
promedio un minuto y medio cada vez que coloca 80 núcleos en el rack, entonces en
el turno habrá un desperdicio de tiempo por almacenamiento de quince minutos el
equivalente a 35 núcleos trabajando a un ritmo del 100%.
Como se ve en la imagen el sistema no es FIFO, es decir el operador del proceso
cliente puede tomar del rack el paquete de núcleos que primero observe. Además con
frecuencia quedan saldos de núcleos que no se ocuparon por ser antiguos en su fecha
de producción que a la final terminan desechándose.
38 Figura 3.16: Núcleos no utilizados en el rack
La fila superior del rack de almacenamiento está a una altura de 2,20 metros del piso,
por lo que la ergonomía es muy deficiente al momento de almacenar núcleos en la
parte superior. Se debe tomar en cuenta que en la actualidad los cuatro operadores de
la máquina, tres mujeres y un hombre, alcanzan una estatura promedio de 1,65m.
Rodríguez Siavichay 49
3.6.5. Árbol de problemas en la producción de núcleos
39Figura 3.17: Árbol de problemas en el proceso de producción de núcleos.
En la figura 3.17 se muestra el árbol de problemas del proceso de producción de
núcleos en la máquina Hexabead sintetizando todos los desperdicios que en la
actualidad genera el proceso. Como problemas principales tenemos una utilización
no efectiva de la máquina y un método de almacenamiento deficiente, lo que deriva
finalmente en el aumento de Scrap, generando además inconvenientes en las
condiciones ergonómicas de los operadores así como pérdidas de tiempo y eficiencia
en el almacenamiento.
Rodríguez Siavichay 50
CAPÍTULO IV
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y FLUJO DE NÚCLEOS
4.1. Introducción
Este capítulo se enfoca en la elaboración del diseño en la planta de Continental Tire
Andina de una estructura a utilizarse para la optimización del sistema de
almacenamiento y flujo de núcleos hacia el cliente interno que es el área de
ensamblaje de pestañas, tomando en cuenta necesidades del cliente e identificando
oportunidades de mejora a partir del sistema de almacenamiento de núcleos utilizado
actualmente. La palabra clave en este capítulo es: “flujo”.
Dentro de Lean “flujo” es la libre sucesión de todas las actividades que generan valor
dentro de la cadena productiva las cuales no deben tener obstáculos entre una y otra.
En el caso de núcleos se logra un eficiente flujo de producto entregando al cliente,
Apex, lo que necesita, cuándo lo necesita y cumpliendo con los requerimientos de
calidad. Entonces, para la elaboración de este diseño es necesario primero definir con
exactitud qué es lo que realmente aporta valor al cliente interno para que en función a
esto se realicen las configuraciones físicas que tendrá este sistema y que deberán
estar dirigidas a optimizar el flujo de núcleos.
4.2. Valor para el cliente interno
Definir valor es un principio Lean que quiere decir establecer con claridad lo que es
útil para el cliente de un proceso. Para el caso de este proyecto tenemos como
proceso cliente: ensamblaje de pestañas para llantas radiales de camión, se referirá al
cliente como “Apex” que es el nombre de la máquina en donde se ensamblan
Rodríguez Siavichay 51
pestañas. Como proceso proveedor: producción de núcleos, los cuales son los
componentes principales de las pestañas, una pestaña necesita un núcleo para su
ensamblaje. Se referirá a este proceso como “Hexabead”, que es el nombre de la
máquina que produce núcleos.
En el capítulo tres se definió que Apex necesita 330 núcleos provenientes de
Hexabead en un turno de ocho horas. Entonces “valor” para el cliente (Apex) es
contar con 330 núcleos por turno; estos núcleos tienen que cumplir con el estándar de
calidad que especifica que deben ser utilizados máximo hasta ocho días después de
su fabricación antes de caducar por pérdida de propiedades físicas (adhesión y
conformación).
Una vez que se ha definido “valor para el cliente” se debe enfocar cualquier esfuerzo
para lograr que un buen flujo de valor. Entonces la Hexabead debe producir 330
núcleos por turno, y éstos deben ser almacenados de forma tal de que aquellos que
primero se producen sean los primeros en utilizarse, es decir se debe establecer un
método FIFO 5 para evitar la obsolescencia de producto; con obsolescencia se hace
referencia a la pérdida de propiedades físicas requeridas por efectos del paso del
tiempo.
Adicional a esto se definió en el capítulo tres un colchón de inventario de núcleos
producidos por Hexabead de 110 unidades. Este “colchón de inventario” corresponde
en horas por turno a 150 minutos productivos para Apex, es decir que en el caso de
un daño de la Hexabead o de un faltante de materia prima, Apex tendrá dos horas y
media (150 minutos) para trabajar de forma contínua.
Entonces se tiene para Hexabead un requerimiento de núcleos por turno de 440
unidades. Un diseño eficiente de una estructura de flujo de núcleos deberá tener una
capacidad de almacenamiento de 440 núcleos. Cabe acotar que la capacidad de la
Hexabead para producir núcleos es mayor que la capacidad de la Apex para producir
5 FIFO: First in, First out, es un concepto que establece que lo primero que se produce es lo primero
que se ocupa.
Rodríguez Siavichay 52
pestañas como se analizó en el capítulo tres; es decir la Hexabead produce núcleos
más rápido que Apex pestañas. El cuadro siguiente muestra la capacidad de
producción de Apex trabajando a un ritmo operativo del 100%.
NOMBRE CANTIDAD TIEMPO UTILIZADO RITMO DE TRABAJO
PR5H01 330 450 minutos 100%
40 Figura 4.1: Capacidad Apex.
Fuente: Dpto. de Ing. Industrial, acceso: 15 de abril de 2013.
Hexabead, trabajando a un ritmo operativo del 100%, produce 440 núcleos en 242
minutos, que corresponde a un poco más de medio turno de trabajo o cuatro horas, es
decir se necesita medio turno de trabajo de Hexabead para abastecer la producción de
Apex y dejar incluso un colchón de inventario para el arranque del turno siguiente.
Esto significa, en términos de personal o manning, que se libera una persona para
realizar cualquier tipo de actividad por cada medio turno. Cabe acotar que la
Hexabead debe trabajar con dos carretes cargados de alambre, mismos que abastecen
la producción de 600 núcleos; es decir que por cada 600 núcleos producidos se deben
realizar dos cambios de alambre.
41 Figura 4.2: Capacidad Hexabead.
Fuente: Dpto. Ing. Industrial, acceso: 15 de abril de 2013
Rodríguez Siavichay 53
42 Figura 4.3: Rollos de alambre cargados en carretes.
4.2.1. Takt time en Hexabead y Apex
El Takt time es el tiempo máximo necesario requerido de un proceso para producir
una unidad. La Hexabead puede producir un núcleo en 0,55 minutos. Se toma en
cuenta que sólo se es necesario trabajar 242 minutos para abastecer la demanda de
producción para el cliente.
Por otro lado Apex puede producir una pestaña en 1,36 minutos, lo cual permite
darnos cuenta de la relación de capacidades de Apex y Hexabead, llegando a la
conclusión que la Hexabead (con sólo medio turno de trabajo) es capaz de tener
inventario cada vez que el operador de Apex requiera utilizar núcleos, ya que
produce un núcleo en 0,55 minutos mientras que Apex requiere de una unidad en
1,36 minutos.
Rodríguez Siavichay 54
4.3. Análisis del sistema de almacenamiento de núcleos
El análisis del sistema y de las estructuras físicas utilizadas actualmente para el
almacenamiento de núcleos nos permitirá identificar oportunidades de mejora para el
diseño de un sistema de flujo de núcleos más eficiente. El área de almacenamiento de
núcleos actualmente está distribuida de la siguiente manera:
43 Figura 4.4: Layout área de almacenamiento de núcleos producidos en Hexabead.
Tomando como referencia un ritmo de trabajo del 100%, según el análisis de Takt
time la Hexabead produce un núcleo en 0,55 minutos. Éste núcleo es extraído por un
sistema de la máquina y colocado en canales de extracción que son manejados por el
operador de la máquina.
44 Figura 4.5: Operadora calibrando el sistema de extracción de núcleos
Rack de
almacenamiento 1
Rack de
almacenamiento 2
Hexabead
Operador
Rodríguez Siavichay 55
45 Figura 4.6: Núcleos almacenados en estructura de cuatro brazos móviles
Luego de ser producidos, el operador debe tomar cada par de núcleos y almacenarlos
en una estructura de cuatro brazos móviles, misma que se muestra en la figura 4.6.
En cada brazo se colocan 20 unidades; y, al llenarse todos los cuatro brazos, el
operador debe parar la producción, identificar los 80 núcleos producidos mediante
tarjetas de identificación y color correspondiente al turno, y luego llevarlos a los
racks de almacenamiento de núcleos.
46 Figura 4.7: Movimientos realizados por el operador para almacenar núcleos en los racks
Rodríguez Siavichay 56
47 Figura 4.8: Rack de almacenamiento de núcleos
Como se ve en la figura 4.8 el rack de almacenamiento de núcleos es una estructura
de varios pines o barras circulares en las cuales se colocan veinte unidades luego de
ser producidas e identificadas. Se dispone de dos racks, cada uno con las siguientes
capacidades de almacenamiento:
Rack #1
Número de pines = 16 pines.
Total de pines de almacenamiento = 48 pines.
Rack #2
Número de pines = 36.
Total de pines de almacenamiento = 84 pines.
Capacidad de almacenamiento total
Núcleos almacenados en cada pin = 20 núcleos/pin.
Capacidad de núcleos a almacenarse en los racks = 1680 núcleos.
Rodríguez Siavichay 57
48 Figura 4.9: Vista frontal racks de almacenamiento de núcleos
El espacio destinado para almacenamiento de núcleos es excesivo al considerar que
la demanda de este proceso es de tan solo 440 núcleos/turno versus los 1680 núcleos
que pueden ser almacenados en los racks, esta es una de las causas raíces de
problemas de obsolescencia de núcleos, los cuales al ser producidos en exceso no se
ocupan en el tiempo establecido de uso (8 días) y pierden propiedades como
adhesión y conformación generando de esta manera SCRAP. Además como se ve en
las imágenes no existe un FIFO ya que el operador del proceso cliente puede elegir
que paquete de núcleos va a ocupar sin ninguna restricción. Es muy frecuente que el
operador de Apex siempre elija los núcleos producidos con fechas más recientes en
lugar de aquellos de fechas más lejanas (en términos de producción).
49 Figura 4.10: Núcleos SCRAP por obsolescencia
Rodríguez Siavichay 58
Otra desventaja de este sistema es que la eficiencia de la máquina está devaluada
pues siempre trabaja con colchones altos de inventario derivados de la producción
contínua promovida por excesos de espacio para almacenamiento, y de programas de
producción que no se realizan en función de inventarios mínimos y máximos. Al
contar la mayoría del tiempo con los racks de almacenamiento de núcleos con gran
cantidad de inventario, el operador de la Hexabead entra en una zona de comodidad
que no da lugar a la resolución de problemas y a la adopción de filosofías y formas
de trabajo de mejora contínua.
Un espacio destinado a producir lo que se necesite cuando se necesite dará lugar a
mayor exigencia a los trabajadores quienes sabrán que en medio turno de producción
se deberá cubrir los requerimientos del proceso cliente, y cuidando la calidad de su
trabajo al máximo. Por otro lado tomando en cuenta que el peso de un paquete de
núcleos, es decir 20 unidades, es de 36 kilogramos (un núcleo pesa 1,771 kg), el
almacenamiento en los pines superiores de los racks se torna muy complicado por el
elevado peso que se debe levantar ya que en la actualidad la estatura promedio de los
operadores de esta máquina es de 1,68m y el pin superior está a una altura de 2m.
En el método de almacenamiento utilizado actualmente se ve afectada la ergonomía
de los trabajadores quienes luego de producir paquetes de veinte núcleos deberán
cargar los mismos y buscar en los racks un espacio libre para su almacenamiento,
teniendo en ocasiones que parar la producción hasta encontrar un espacio adecuado.
50 Figura 4.11: Altura del pin superior de almacenamiento
Rodríguez Siavichay 59
4.4. Dimensiones físicas en el área de almacenamiento de núcleos
51 Figura 4.12: Plano del Área de almacenamiento de núcleos
En este plano se incluye únicamente al rack de almacenamiento 1 puesto que en el
lugar que este ocupa actualmente en planta se diseñará otra estructura que esté más
acorde tanto con las necesidades del cliente interno o Apex como de los
requerimientos de ergonomía, movilidad y otras adecuaciones para un flujo eficiente.
El rack de almacenamiento 2 ya no será necesario, quedando este espacio libre para
cualquier otro propósito. Se aprecia en la figura que el espacio ocupado por este rack
de almacenamiento es de 5,2 metros de largo por 1,25 metros de ancho. Es aquí en
donde se realizará el diseño de la nueva estructura que ya no será tan sólo de
almacenamiento sino también de flujo de núcleos. En conclusión para el diseño se
ocupará el espacio en el que actualmente se encuentra el rack de almacenamiento 1,
liberándose de esta forma el área en donde se ubica el rack de almacenamiento 2
(1,25m de ancho por 5m de largo).
Rodríguez Siavichay 60
52 Figura 4.13: Delimitación de espacio a utilizar para el diseño.
4.5. Diseño de una estructura de flujo de núcleos y su ubicación en planta
Para la elaboración del diseño de una nueva estructura de almacenamiento y flujo de
núcleos se han tomado en consideración tanto las necesidades del cliente interno
(440 núcleos por turno) como del producto en sí, en este caso los núcleos, los cuales
buscan ser utilizados por el proceso cliente en el menor tiempo posible desde su
producción para no generar obsolescencia. Es así que se ha delimitado el espacio en
planta para esta estructura definiendo un límite de 440 núcleos de capacidad de
almacenamiento.
Además esta estructura ya no será estática sino involucra un sistema de movimiento
mecánico con el objetivo de introducir dinámica en el proceso y de garantizar el
método FIFO imprescindible esta área para evitar efectos indeseables tan frecuentes
pérdida de propiedades físicas debido a largos tiempos de almacenaje; estas acciones
cambiarán la perspectiva que se tiene de un rack de almacenamiento hacia una
nueva: el flujo continuo de producto de un área hacia otra.
Rodríguez Siavichay 61
El sistema a diseñar se trata de una estructura en la cual los pines en los que se
almacenan los núcleos se moverán continuamente alrededor de una pista rectangular
tipo carrusel, situada por encima de la cabeza del operador. Esta estructura en el
campo industrial recibe el nombre de Conveyor y es ampliamente utilizada para
actividades de transporte de productos y piezas de ensamblaje de un lado hacia otro
en líneas de producción.
4.5.1. Componentes y funcionamiento del Conveyor
La base del funcionamiento de un conveyor es la transmisión mecánica impulsada
por una cadena sin fin que se encuentra en movimiento en el interior de una pista
cerrada formada por piezas tubulares. Las imágenes que se muestran a continuación
darán mayor claridad para el enfoque de lo que es y cómo funciona un conveyor.
53 Figura 4.14: Conveyor para el flujo de ruedas en industria automotriz.
Fuente: www.mishrainternationalgroup.com, acceso: 3 de mayo de 2013.
El conveyor, a diferencia de un rack de almacenamiento, es una estructura dinámica,
esto quiere decir que involucra movimiento para su funcionamiento. El movimiento
en cualquier estructura o sistema físico debe ser generado a través de la aplicación de
una fuerza que lo origine, esta fuerza puede ser generada de varias maneras, por
ejemplo de forma manual: por parte del operador de una máquina; por efecto de la
gravedad: en el caso de toboganes de almacenamiento, o por un motor que produzca
la fuerza necesaria para tipos de actividades de mayor esfuerzo.
Rodríguez Siavichay 62
Drive: En el conveyor el componente fundamental o central se denomina drive y es
el que transmite el movimiento a todo el sistema. A su vez el drive basa su
funcionamiento en la fuerza generada por un motor. Como se ve en la figura la parte
central del drive es un motor, éste transmite movimiento a un eje que se mueve
haciendo rotar a dos cadenas sin fin. En la parte media rotan unidos a las cadenas
estructuras conocidas como “dientes de transmisión”.
54 Figura 4.15: Componentes del drive
Fuente: www.packline.com, acceso: 3 de mayo de 2013
Cadena principal: Este componente se trata de una cadena sin fin que recorre la pista
formada por secciones tubulares de acero inoxidable sujetando las cargas serán
transportadas por el conveyor. La cadena principal debe estar ligada a los dientes de
transmisión del drive para que la transmisión del movimiento sea posible. Los
dientes de transmisión sujetan la cadena principal transmitiendo así el movimiento a
todo el sistema, ésta es la base de funcionamiento del conveyor.
55 Figura 4.16: Cadena de transmisión
Fuente: www.pfonline.com, acceso: 10 de mayo de 2013
Rodríguez Siavichay 63
56 Figura 4.17: Dientes de transmisión del drive
Fuente: www.packline.com, acceso: 10 de mayo de 2013.
57 Figura 4.18: Sujeción de la cadena principal al drive
Fuente: www.packline.com, acceso: 10 de mayo de 2013.
Pista: La pista está formada por una serie de segmentos rectos y curvos unidos entre
sí, y su función es la de dirigir, como una pista de autos, el movimiento de la cadena
principal y a su vez de las cargas que transporta la cadena. Alrededor de la pista se
mueven mecánicamente los componentes del conveyor.
58 Figura 4.19: Pista y cadena principal
Fuente: www.packline.com, acceso: 10 de mayo de 2013
Rodríguez Siavichay 64
59 Figura 4.20: Pista
Fuente: www.packline.com, acceso: 3 de mayo de 2013
Unidades de control de velocidad – encendido/apagado: El drive del conveyor está
vinculado a unidades de control de movimiento y velocidad. Estas unidades
permitirán dirigir las cargas hacia el lugar en donde sean requeridas, en este caso las
cargas son los paquetes de núcleos. Las unidades de control de velocidad dictan el
movimiento del conveyor.
60 Figura 4.21: Unidades de control de velocidad y movimiento
Fuente: www.packline.com, acceso: 10 de mayo de 2013
Rodríguez Siavichay 65
4.5.2. Diseño de Conveyor para flujo de núcleos
El diseño de un conveyor que esté destinado al flujo de núcleos pretende sustituir al
sistema de almacenamiento utilizado actualmente, por este motivo su diseño en
planta ocupará el espacio en donde ahora se encuentran los racks de almacenamiento
de núcleos.
61 Figura 4.22: Diseño en planta de Conveyor de núcleos
Rodríguez Siavichay 66
En la figura 4.22 se aprecia el plano en la planta de producción de Continental del
diseño de Conveyor para flujo de núcleos, pero además del conveyor también se
puede observar otra estructura que se ha denominado eje móvil. Este eje móvil
servirá como puente entre el conveyor y la máquina Hexabead.
62 Figura 4.23: Eje móvil y conveyor.
La idea para el flujo de núcleos mediante este nuevo diseño se direcciona en que el
operador de Hexabead produce cuatro paquetes de veinte núcleos y los almacena en
los cuatro brazos del eje móvil, mismo que ahora consta de dos niveles como se
observa en la figura 4.23
63 Figura 4.24: Diseño de Conveyor para flujo de núcleos en planta.
Luego de tener cuatro paquetes en los brazos del eje móvil el operador deberá
proceder a almacenarlos en el conveyor. Como se observa en la figura 4.25 los
movimientos para almacenar núcleos utilizando este diseño, se reducen
drásticamente. Es así que el operador únicamente tendrá que caminar al otro lado del
Rodríguez Siavichay 67
eje móvil para pasar los cuatro paquetes de veinte núcleos, desde los brazos del eje
hasta los pines del conveyor. Cabe acotar que el operador con la ayuda del
controlador de movimiento del drive (ubicado justo alado del eje móvil) sólo tendrá
que accionar la cadena del conveyor para acercar pines vacíos. Con este diseño se
optimiza la utilización de espacio físico en planta cambiando de utilizar dos racks, a
uno sólo.
Diseño de planta actual
64Figura 4.25: Diferencias en espacio físico - movimientos del operador para almacenar núcleos
Rodríguez Siavichay 68
En la figura 4.26 se presentan todos los componentes del conveyor para flujo de
núcleos. El controlador de movimiento del drive se encuentra ubicado en el soporte
que está alado del operador. Entonces es él quien decide el movimiento de los pines
de carga de núcleos. Como se observa en la figura, se ha cambiado de tener tres
niveles de pines de almacenamiento a tan sólo dos, y la altura del pin superior
cambia de dos metros a 1,65 metros, haciendo así mucho más fácil levantar paquetes
de núcleos para almacenar favoreciendo la ergonomía en esta actividad.
65 Figura 4.26: Conveyor de flujo de núcleos
66 Figura 4.27: Vista en 3D Conveyor de flujo de núcleos
Rodríguez Siavichay 69
4.5.3. Planos de conveyor de flujo de núcleos
67 Figura 4.28: Elevaciones
Rodríguez Siavichay 70
CAPÍTULO V
HERRAMIENTAS LEAN EN EL FLUJO DE NÚCLEOS
5.1. Introducción
En el capítulo dos se definió el significado, principios y alcances de la filosofía Lean
Manufacturing, dentro del plano productivo. Con el conocimiento de las bases en las
que se fundamenta Lean Manufacturing, en este capítulo se utiliza el diseño del
conveyor para flujo de núcleos como una herramienta clave para la implementación
de tres métodos del pensamiento Lean en el proceso de flujo de núcleos. Estos tres
métodos son: FIFO, Kanban y Just in Time y servirán para darle al diseño del
conveyor una utilización eficiente con el objetivo de que el flujo de núcleos se
desarrolle siempre sin interrupciones y optimizando al máximo este proceso. La
aplicación de cada herramienta Lean no puede hacerse de forma individual y al ir
desarrollando cada una de ellas se observará como al final se complementan entre sí.
5.2. FIFO
FIFO (First – in –first - out) significa que la primera pieza en ser producida debe ser
la primera en ser ocupada por el o los procesos clientes. En el caso de núcleos, el
primer núcleo en ser producido en el turno debe ser el primero en ser ocupado en
Apex, siendo éste el objetivo del sistema FIFO. El primer paso para lograr con éxito
la aplicación de FIFO en este proceso es definir la configuración física del sistema de
almacenamiento de núcleos.
Rodríguez Siavichay 71
68Figura 5.1: Vista posterior del diseño Eje móvil – Conveyor.
Antes de definir cómo será el almacenamiento de núcleos según un FIFO, primero se
debe aclarar completamente la funcionalidad del conveyor de flujo de núcleos. El
conveyor es el encargado de transportar paquetes de núcleos alrededor de la pista, es
así que cuando el operador almacena dos pines con dos paquetes de núcleos, éstos
corren por la pista quedando de esta manera dos pines libres para almacenar dos
paquetes más de núcleos; es decir se logra literalmente introducir flujo al proceso.
69 Figura 5.2: Movimiento de pines del conveyor
El operador controla el sentido del movimiento de los pines de núcleos alrededor de
la pista (horario u antihorario), la velocidad con la que se mueven y decide cuando
parar el sistema, esto lo hace mediante las unidades de control. Existen dos unidades
de control para el conveyor de núcleos, una ubicada la lado del operador de la
Hexabead y otra ubicada en el otro extremo, disponible para el uso del proceso
cliente cuando éste decida traer paquetes de núcleos hacia él.
Rodríguez Siavichay 72
70 Figura 5.3: Unidades de control
Fuente: www.packline.com, acceso: 10 de mayo de 2013
71 Figura 5.4: Ubicación de unidades de control del conveyor para operadores de Apex y Hexabead
.2.1. Método FIFO en el flujo de núcleos
El objetivo del FIFO es lograr que el primer núcleo producido sea el primero en
utilizarse, y de la misma forma con los paquetes de veinte núcleos; esto con la
finalidad de evitar pérdidas de producto debido a su obsolescencia. Cabe recordar
que un núcleo debe ser utilizado máximo hasta ocho días después de su producción
según las normas de calidad establecidas por Continental Tire.
Rodríguez Siavichay 73
72 Figura 5.5: Caducidad del producto
NH558R1: Es el código de identificación de núcleos para llantas de camión.
Producido: Fecha de producción en este caso el 30 de noviembre de 2012.
Vence: Fecha en que el producto caduca, es decir, como en el caso de alimentos,
es la fecha tope en que el producto puede ser utilizado antes de que éste pierda
sus propiedades como adhesión y conformación. Núcleos como los de la figura
5.6 ya obsoletos deben ser desechados aumentando así el SCRAP del proceso.
73 Figura 5.6: Núcleos obsoletos
Para la implementación de FIFO el operador luego de llenar los cuatro brazos del eje
móvil deberá almacenar primero el brazo superior y luego el inferior del pin de
almacenamiento del conveyor de tal manera que el primer núcleo producido quede
en el extremo libre del brazo de almacenamiento
Rodríguez Siavichay 74
74 Figura 5.7: Método de almacenamiento de núcleos
75 Figura 5.8: Eje móvil
Cabe recordar que la característica de los brazos del eje móvil es que pueden rotar.
Entonces el operador para llenar los cuatro brazos llena primero los dos vacíos que
tiene adelante, gira los mismos, y llena los otros dos brazos. Luego el operador
deberá identificar cada uno de los pines de almacenamiento que ocupe mediante
fichas numeradas.
Rodríguez Siavichay 75
76 Figura 5.9: Identificación de pines de almacenamiento
Esta identificación numérica le permitirá al operador del proceso cliente o Apex
saber qué paquete de núcleos deberá utilizar siguiendo siempre una secuencia
numérica ascendente, es decir el operador de Apex deberá llevar a su proceso los
núcleos almacenados primero en el pin número 1, luego los almacenados en el pin
número 2 y así sucesivamente. Al hacer esto se define el FIFO para este proceso.
77 Figura 5.10: Numerado Pin de almacenamiento con ficha
.2.2. Fichas de identificación
La capacidad de almacenamiento del conveyor es de 440 núcleos; cada paquete
consta de 20 núcleos y en un pin de dos brazos irán dos paquetes (40 núcleos).
Entonces para almacenar 440 núcleos se necesitan 11 pines. En los once pines (22
brazos) de núcleos que se llenan para la producción por turno consta el colchón de
inventario definido de 110 núcleos. Entonces Apex (el cliente interno) que produce
330 pestañas ocupará los siguientes pines por turno:
Rodríguez Siavichay 76
78 Figura 5.11: Número de pines en el conveyor
Es decir al día Apex (el cliente) ocupara 8,25 pines por turno, que equivalen a 24,75
pines al día. Son en total, redondeando, 25 pines al día, y como cada pin se identifica
con una ficha se tiene que 25 fichas son necesarias por día. Las fichas que identifican
los pines de almacenamiento se denominan fichas FIFO pues sirven para este
propósito; entonces el método FIFO queda definido de la siguiente forma:
Se habilitarán 25 fichas para la identificación de los pines de almacenamiento del
conveyor. Estas fichas quedarán en manos de los operadores de la máquina
Hexabead puesto que son ellos quienes deberán identificar cada pin que ocupan con
su respectiva ficha numerada. Cada vez que el operador de Apex (el proceso cliente)
lleve núcleos hacia su área para transformarlos en pestañas deberá tomar la ficha de
identificación del pin que está desocupando.
Rodríguez Siavichay 77
79 Figura 5.12: Movimiento del operador de Apex para llevar núcleos hacia su área
En la gráfica se observa la ubicación en planta de las áreas de Apex y Hexabead,
cabe recalcar que en esta última ya se muestra el diseño del conveyor de
almacenamiento y flujo. Apex es el cliente de Hexabead y el operador de ésta
máquina deberá llevar hacia su área los núcleos que se encontrarán ubicados en los
pines del conveyor cada vez que lo requiera; para esto utilizará un carro de
almacenamiento de núcleos de cuatro brazos que rotan sobre un eje, una estructura
similar al eje móvil utilizado por el operador de Hexabead pero con la particularidad
de que este carro puede moverse de un lado hacia otro.
Luego de llenar el carro de almacenamiento de núcleos y de tomar las fichas
correspondientes a los pines que desocupa, el operador de Apex debe trasladar los
núcleos hacia su área para producir con ellos pestañas, no sin antes colocar cada una
de las fichas que tomó en un tablero FIFO que servirá a los operadores de esta
máquina como indicador para saber qué número de pin deberá ocupar del conveyor
de núcleos la próxima vez que requiera moverse de su puesto para traer paquetes de
núcleos hacia su área.
Rodríguez Siavichay 78
80 Figura 5.13: Colocación de fichas en el tablero FIFO
El tablero FIFO como se observa en la figura tiene una inclinación de tal manera de
que cuando el operador de Apex coloque la ficha en la ranura disponible, esta
“ruede” por efecto de la gravedad hacia su respectiva ubicación, manteniendo un
orden numérico siempre en orden ascendente. Las fichas y este tablero definen el
método FIFO para el flujo de núcleos desde Hexabead hacia Apex.
En resumen el operador de Apex siempre que requiera traer núcleos hacia su área
tomará los paquetes más “antiguos” hablando en términos de fecha de producción,
éstos paquetes serán aquellos identificados con los números que el tablero FIFO
indique, por ejemplo si un operador de Apex ocupa en su turno cinco fichas, el
operador del turno siguiente visualizará en el tablero que el pin correspondiente a ser
utilizado es el número seis. Al llenarse el tablero de 25 fichas las mismas deben ser
devueltas al área de Hexabead para continuar con el flujo de la producción.
.3. Kanban y Just-in-time en el flujo de núcleos
Kanban es un método de la filosofía Lean Manufacturing que busca limitar el trabajo
en proceso (Work in Progress, WIP) hasta que el bloque de producción anterior haya
sido entregado o haya pasado a otro proceso. Kanban quiere decir tarjeta
señalizadora, y la aplicación de este método implica que se usan tarjetas o fichas
como en el caso del proceso de flujo de núcleos, como indicadores visuales para
Rodríguez Siavichay 79
señalar que hay nuevos bloques de trabajo que pueden ser comenzados porque el
trabajo en curso aún no alcanza los límites acordados. En el caso de núcleos el límite
de producción definido es de 440 unidades que es el equivalente a 11 pines de
almacenamiento en el conveyor.
Kanban se constituye de esta forma en un método de programación de la producción
Just-in-time, ya que el proceso cliente va a halar producción siempre que sea
necesario, y no se producirá ningún ítem hasta no haber primero recibido la orden de
producción. Just-in-time o producción justo a tiempo busca la reducción de
inventarios y la optimización de procesos, produciendo cuando se tiene que producir
sin generar despilfarros ni pérdidas de tiempo, espacio y energía al generar ítems
cuando no se los necesita. Es así que al implementar Kanban en el proceso de
núcleos al mismo tiempo se abre la puerta hacia una producción Just-in-time.
.3.1. Método Kanban en núcleos
El primer paso para implementar Kanban es definir la demanda de núcleos por turno
que el proceso cliente, en este caso Apex. Esta demanda no será un número fijo sino
que estará acorde a fluctuaciones en toda la cadena de producción; esta es una de las
grandes ventajas de Kanban, cuando Apex no necesite producir, simplemente no se
emitirá ninguna señal para que Hexabead produzca, ganando así tiempo y
productividad en otras áreas pues el operador de Hexabead al no tener trabajo en su
área irá a realizar otras actividades productivas, además se obtiene una mejor
utilización del espacio en planta, reducción de desperdicio al no generar
sobreproducción, etc. Entonces definiendo la cantidad máxima de núcleos que Apex
necesita por turno tenemos:
Demanda de núcleos por turno = 440 unidades = 11 pines de almacenamiento
Rodríguez Siavichay 80
Una vez definido el requerimiento del proceso cliente el siguiente paso es hacer que
el proceso fluya. Para que fluya el proceso es fundamental la participación del
operador de Hexabead ya que es él quien produce los núcleos. El operador al inicio
de cada turno deberá tomar la decisión de cuánto producir en función a los pines
vacíos que encuentre en el conveyor. Explicando esto con un ejemplo práctico: En el
caso de que el operador de Hexabead, al inicio del turno observe que en el conveyor
de flujo de núcleos hay ocho pines vacíos, entonces su requerimiento de producción
para todo el turno son ocho pines de núcleos.
81 Figura 5.14: Determinación de producción al inicio del turno
Cantidad a producir = 8 pines de núcleos.
Es fundamental que se haga el requerimiento de producción por parte del operador de
Hexabead al inicio del turno puesto que en este momento se visualizará la necesidad
total del turno en que se está trabajando. Entonces, continuando con el caso del
ejemplo, el operador sabe que debe llenar ocho pines de núcleos, el equivalente a una
Rodríguez Siavichay 81
producción de 320 núcleos en todo el turno; sin importar que luego se sigan vaciando
los pines.
Al llenar los ocho pines el operador deberá para el proceso e ir a otra área a continuar
su trabajo. Este requerimiento de producción debe mostrarse mediante indicadores
visuales y es en este punto es donde Kanban entra en juego. El operador de
Hexabead deberá contar con 25 fichas numeradas para efectos del FIFO.
82 Figura 5.15: Fichas para FIFO Hexabead - Apex
Al iniciar el turno el operador de Hexabead debe colocar las fichas que utilizará
en un tablero con espacio únicamente para once fichas, que es el número de fichas
correspondiente a los pines de almacenamiento con los que se cuenta. Esto se hace
con la finalidad de establecer un máximo de producción de hasta once pines de
núcleos.
83 Figura 5.16: Tablero Kanban Hexabead
Rodríguez Siavichay 82
Este tablero no ocupará mayor espacio en el área y será clave para la determinación
de la cantidad de núcleos a producir al inicio del turno. La configuración de este
tablero es inclinada para aprovechar el efecto de la fuerza de gravedad de tal manera
que las fichas rueden al ser colocadas en el extremo izquierdo como se aprecia en la
figura. El número de espacios vacíos en el tablero al inicio de cada turno determinará
el número de pines de almacenamiento a ser llenados, un espacio corresponde a un
pin de almacenamiento. Entonces en el caso del ejemplo en que el operador debe
producir 320 núcleos para llenar 8 pines se encontrará algo como esto al inicio del
turno en el área Hexabead.
84 Figura 5.17: Tablero Kanban
En la figura se observa la aplicación de Kanban para el proceso de producción de
núcleos. El tablero Kanban le dice al operador de Hexabead que debe producir en
todo el turno 8 pines de núcleos, una cantidad equivalente a 320 unidades. Como se
observa hay tres espacios ocupados con otra clase de fichas con la leyenda “lleno”.
Estas fichas son colocadas al fin de cada turno por el operador de Hexabead quien
verificará cuántos pines quedan llenos en el conveyor, es decir cuántos todavía no
fueron vaciados por el operador de Apex, y colocará una ficha en el tablero Kanban
por cada pin que cuente. Esta operación no complica de ninguna forma al proceso al
Rodríguez Siavichay 83
tratarse de un procedimiento muy fácil y de rápida ejecución. Al iniciar la
producción en Hexabead el operador deberá continuar con la secuencia numérica que
el turno anterior inició. Es decir el llenado de pines comenzará con el de la ficha
número 12 y así sucesivamente.
85 Figura 5.18: Producción según Kanban
.3.2. Just-in-time
Al definir los métodos FIFO y Kanban para el proceso de núcleos se logra introducir
la filosofía Just-in-time en este proceso. Es decir, con la utilización de estas
herramientas la producción se hará de forma coordinada, cuando Apex solicite
Hexabead producirá, limitando la generación de ítems cuando éstos no sean
requeridos. Como se dijo al inicio de este capítulo las herramientas Lean no pueden
aplicarse de forma aislada ya que en punto se encontrarán y trabajarán por un mismo
objetivo: la mejora contínua. Esto se métodos se unen para un trabajo dirigido a
satisfacer las necesidades de Apex que es el cliente interno. Just-in-time entonces se
establece por sí solo en este proceso, ya que la producción de piezas en Hexabead se
hace cuando el cliente “hala” producción.
Rodríguez Siavichay 84
La clave de esta filosofía es la retroalimentación del cliente hacia el proveedor, es
decir lo que se realizó en este capítulo es definir un método de operación para aplicar
Just-in-time en el flujo de núcleos pero únicamente con el compromiso de todos los
involucrados en el proceso se lograrán resultados consistentes a lo largo del tiempo.
Los principios de Just-in-time se ven satisfechos, al menos teóricamente, primero con
el diseño del conveyor de núcleos, y segundo con la aplicación de FIFO y Kanban al
proceso de flujo, al encontrar en el mismo una solución, a nivel de diseño, para las
siguientes situaciones: eliminar despilfarros, evitando sobreproducción, optimizando
el tiempo de almacenamiento de núcleos, mejorando el flujo de producto de un área
hacia otra, reduciendo obsolescencia.
Buscar la simplicidad: Facilitando la toma de decisiones para programar la
producción en Hexabead, definiendo sistemas que no requieren complejas
tecnologías para obtener resultados deseados (tableros FIFO y Kanban) y diseñar
sistemas para identificar problemas: Sistemas sencillos como el conveyor y los
tableros de herramientas Lean Manufacturing.
Rodríguez Siavichay 85
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Todo proyecto debe ser originado como respuesta a una pregunta o como una
solución a un problema; en este caso el proyecto de diseño de un sistema de flujo de
núcleos pretende optimizar las operaciones que se llevan a cabo en el proceso de
almacenamiento y flujo de núcleos. Optimizar quiere decir llegar a un resultado más
rápido, utilizando los mismos, o menor número de recursos que los que se están
utilizando en el momento y generando menor desperdicio.
En conclusión, para visualizar en términos específicos las mejoras que tienen lugar
en el proceso con la introducción del sistema de flujo (a nivel de diseño) y la
aplicación de herramientas Lean (Kanban, FIFO, Just in time) a continuación se citan
los puntos más relevantes, tomando en cuenta situación actual vs situación mejorada.
Mediante la utilización del diseño de flujo de núcleos o conveyor y aplicando
herramientas Lean en el proceso de flujo se puede:
Disminuir Obsolescencia de núcleos: Tomando en cuenta las capacidades de los dos
procesos de interés: En el caso de este trabajo de grado la capacidad del cliente es
mucho menor que la del proveedor, y tomando en cuenta que para elaborar una
pestaña se necesita un núcleo entonces la capacidad elevada de la Hexabead puede
dar lugar a problemas de sobreproducción de núcleos.
Al limitar la producción en Hexabead mediante Kanban, se reduce el espacio físico
utilizado en planta acorde a la capacidad de almacenamiento en el conveyor y
utilizando el método FIFO definido en el capítulo V, se producirá según el método
Just in time, trabajando la máquina únicamente cuando el cliente lo requiera. Al
hacer esto se reducirá notablemente la obsolescencia ya que por FIFO el primer
núcleo en ser producido en Hexabead será el primero en ser utilizado en Apex,
además cada turno tendrá una producción limitada por Kanban a lo que el cliente
estrictamente necesite, evitando largos tiempos de almacenamiento.
Rodríguez Siavichay 86
Mejorar el flujo en el proceso: Al cambiar de largos tiempos de almacenamiento
debidos a altos inventarios a, mediante el Kanban, Apex será quien “hale”
producción de Hexabead cada vez que así lo necesite. Además con FIFO se asegura
el flujo efectivo de producto a medida que se va generando. Con el sistema que se
realiza actualmente el operador de Apex tiene la potestad de llevar hacia su área los
paquetes de núcleos que primero observe.
Disminuir movimientos y tiempos de almacenamiento – mejorar ergonomía en el
proceso: En la situación actual el operador de Hexabead debe llenar los cuatro brazos
del eje móvil con cuatro paquetes de núcleos, un paquete es un grupo de 20 unidades
amarradas con hilo, y luego levantar cada paquete (en total 35,4 Kg) para buscar un
espacio vacío en donde colocar los núcleos en cualquiera de los dos racks de
almacenamiento. Cabe recalcar que la altura del pin superior de almacenamiento en
los racks es de dos metros, y la estatura promedio de los operadores del área es de
1,65 metros; es decir tienen que levantar un peso elevado con cada paquete de
núcleos para almacenarlos en los pines superiores.
Situación mejorada (a nivel de diseño): Los movimientos de almacenamiento se
disminuyen a uno sólo. El operador debe llenar los cuatro brazos del eje móvil con
cuatro paquetes de núcleos, moverse hacia el otro lado del eje y almacenar los
paquetes en los pines, con la ayuda de las unidades de control del movimiento del
conveyor para hacer correr la cadena sin fin y que sigan llegando pines vacíos.
En el sentido de ergonomía al disminuir el recorrido para buscar espacios o pines
vacíos a un solo movimiento, el operador se beneficia al no tener que cargar con
altos pesos para realizar el almacenamiento. Además en el diseño la altura del pin
superior se disminuye a 1,65 m para facilitar el levantamiento de cada paquete hacia
el respectivo pin de almacenamiento, además el operador no va a tener que agacharse
para alcanzar los pines inferiores, como se hace actualmente ya que el pin inferior en
está diseñado a una altura de 0,95 m.
Rodríguez Siavichay 87
Ganar productividad en otras áreas: La capacidad de producción de Hexabead por
turno de trabajo es de 804 núcleos, restando las respectivas concesiones de tiempo
para cambios de rollos, calibraciones y alimentación. Con la utilización del
conveyor y los métodos Lean se define un límite de producción de 440 núcleos por
turno que es la capacidad del conveyor.
En términos de tiempos de producción trabajando a un ritmo del 100%, Hexabead
puede producir 440 núcleos en cuatro horas de trabajo, es decir medio turno.
Entonces, respetando el Kanban en Hexabead, el operador debe parar la máquina
cada medio turno. De esta forma se gana un trabajador libre para reforzar otra área
productiva, esto se traduce en términos de aumento de productividad al contar con
una persona más para trabajar. En el sistema de producción actual los trabajadores de
Hexabead continúan trabajando incluso con altos niveles de inventario, reduciendo la
eficiencia de la máquina al trabajar a ritmos bajos de producción y produciendo
piezas que no se necesitan.
Promover la filosofía de mejora contínua: Una vez diseñado el sistema de flujo y
definidas las herramientas Lean que se aplicarán en el proceso, se pretende lograr el
objetivo de producir en un flujo continuo y constante que no dé lugar a atrasos ni
confíe en altos inventarios para ser eficiente, basándose en la noción de que tan sólo
una pequeña fracción del tiempo total de producción es la que realmente agrega valor
al proceso y al cliente interno. De esta forma se promueve una filosofía de mejora
contínua en el proceso de producción de núcleos teniendo como responsables a todas
las personas que participan en él, desde aquellas personas designadas a tomar
decisiones hasta las que efectúan el trabajo en piso.
Al tener una producción limitada bajo pedido, los partícipes del proceso de núcleos
deberán realizar su mejor esfuerzo produciendo ítems de excelentes niveles de
calidad para asegurar que su producto sea ocupado. Iniciando el camino Lean en el
flujo de núcleos se adquiere una filosofía de mejora contínua, eliminando
desperdicios del proceso y generando nuevas ideas para seguir perfeccionando cada
una de las actividades que se realizan.
Rodríguez Siavichay 88
Auto-programación de la Producción: La utilización de Kanban tiene el valor
agregado de que brinda a los operadores de Hexabead la capacidad de decidir y
conocer cuánto deben producir y con qué sentido de urgencia, sin necesidad de
programas de producción rígidos que muchas veces no se ajustan a las necesidades
reales de producción. Se transforman de esta forma los operadores en los
programadores de su producción en función de una filosofía Just in Time.
Rodríguez Siavichay 89
BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
ANEXO A-1. Estructura de flujo: Elevación frontal y lateral.
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ANEXO A-2. Estado actual de Planta
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ANEXO A-3. Diseño de estructura de flujo en planta
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ANEXO A-4. Diseño de estructura de flujo: Vista lateral y frontal
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ANEXO A-5. Vistas en 3D: Diseño de estructura de flujo de núcleos